uji variasi tekanan nosel terhadap karakteristik …halaman... · penggunaan biodiesel nyamplung...

24
UJI VARIAS KARAKTERIS PROG PR U UJI VARIASI T SEMPR i TESIS SI TEKANAN NOSEL TERHADA STIK SEMPROTAN BAHAN BA BIODIESEL I WAYAN SUMA WIBAWA NIM : 1491961005 PROGRAM MAGISTER GRAM STUDI TEKNIK MESIN ROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016 TEKANAN NOSEL TERHADAP KARAKT ROTAN BAHAN BAKAR BIODIESEL AP AKAR TERISTIK

Upload: truongdien

Post on 09-Mar-2019

232 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

UJI VARIASI

KARAKTERISTIK SEMPROTAN BAHAN BAKAR

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

UJI VARIASI TEKANAN NOSEL TERHADAP KARAKTERISTIK

SEMPROTAN BAHAN BAKAR BIODIESEL

i

TESIS

VARIASI TEKANAN NOSEL TERHADAP

KARAKTERISTIK SEMPROTAN BAHAN BAKAR

BIODIESEL

I WAYAN SUMA WIBAWA

NIM : 1491961005

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2016

TEKANAN NOSEL TERHADAP KARAKTERISTIK

SEMPROTAN BAHAN BAKAR BIODIESEL

TEKANAN NOSEL TERHADAP

KARAKTERISTIK SEMPROTAN BAHAN BAKAR

TEKANAN NOSEL TERHADAP KARAKTERISTIK

ii

Tesis Untuk Memperoleh Gelar Magister

Pada Program Magister, Program Studi Teknik Mesin,

Program Pascasarjana Universitas Udayana

I Wayan Suma Wibawa

NIM : 1491961005

PROGRAM PASCASARJANA

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2016

iii

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI

PADA TANGGAL : 15 JANUARI 2016

Mengetahui

Pembimbing II,

Ir. I Nyoman Budiarsa, MT., Ph.D.

NIP. 19660222 199103 1 002

Pembimbing I,

Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma

NIP. 19700607 199303 1 001

Ketua Program Studi Teknik Mesin

Program Pascasarjana

Universitas Udayana

Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma

NIP. 19700607 199303 1 001

Direktur

Program Pascasarjana

Universitas Udayana

Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K)

NIP. 19590215 198510 2 001

iv

Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai

oleh Panitia Penguji pada

Program Pascasarjana Universitas Udayana

Pada Tanggal : 15 Januari 2016

Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana

No. : 0315/UN14.4/HK/2016

Tanggal : 15 Januari 2016

Panitia Penguji Tesis adalah :

Ketua : Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma

Sekretaris : Ir. I Nyoman Budiarsa, MT., Ph.D.

Anggota :

1. Dr. Ir. I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa, MT.

2. I Made Widiyarta, ST., MSc., Ph.D.

3. Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg.

v

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

NAMA : I WAYAN SUMA WIBAWA

NIM : 1491961005

PROGRAM STUDI : PASCASARJANA TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS UDAYANA

JUDUL TESIS : UJI VARIASI TEKANAN NOSEL TERHADAP

KARAKTERISTIK SEMPROTAN BAHAN

BAKAR BIODIESEL

Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat.

Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka

saya bersedia menerima sangsi sesuai peraturan mendiknas RI No.17 Tahun 2010

dan peraturan Perundang – undangan yang berlaku

Denpasar, 15 Januari 2016

Yang menyatakan

I Wayan Suma Wibawa

vi

KATA PENGANTAR

Om Swastiastu,

Atas berkat rahmat Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha Esa maka

penulis dapat menyelesaikan Tesis dengan judul, Uji variasi tekanan nosel terhadap

karakteristik semprotan bahan bakar biodiesel. Penulisan Tesis ini merupakan salah satu

syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Pascasarjana Program Studi Teknik

Mesin Universitas Udayana.

Dalam penulisan Tesis ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma, selaku Dosen Pembimbing I

dan selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Program Pascasarjana

Universitas Udayana,

2. Bapak Ir. I Nyoman Budiarsa, MT, Ph.D, selaku Dosen Pembimbing II dan

selaku Dosen Pembimbing Akadedemik,

3. Para Dosen Pengajar serta Pegawai Universitas Udayana, rekan-rekan dan

semua pihak yang ikut membantu dalam penyelesaian Tesis ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tesis ini masih terdapat banyak

kekurangan. Oleh karena itu segala saran dan kritik, sangat penulis harapkan untuk

penyempurnaan di kemudian hari. Akhir kata penulis berharap semoga Tesis ini dapat

bermanfaat bagi kita semua.

Om Santhi, santhi, santhi, Om.

Denpasar, 15 Januari 2016

Penulis

vii

ABSTRAK

UJI VARIASI TEKANAN NOSEL TERHADAP KARAKTERISTIK

SEMPROTAN BAHAN BAKAR BIODIESEL

Di tengah nenipisnya ketersediaan bahan bakar fosil, membuat para

peneliti dari berbagai negara sedang gencar mencari sumber energi alternatif yang

dapat diperbaharui, salah satunya ialah biodiesel dari minyak nyamplung.

Penggunaan biodiesel nyamplung pada mesin diesel masih mengalami kendala,

karena viskositas dan densitas lebih tinggi daripada minyak solar hal tersebut

mengakibatkan kinerja dari mesin diesel tidak optimal. Salah satu solusi

mengatasi kendala tersebut diatas ialah dengan menambah tekanan pada injektor

agar pengabutannya lebih halus.

Metode yang digunakan adalah dengan experimental alat (dengan variasi

tekanan nosel 90 bar, 100 bar, 110 bar, 120 bar, dan 130 bar (range tekanan kerja

nosel dari pabrik) dengan menggunakan D 100%, BD 100% dan BD 5 %.)

kemudian hasil pengamatan dengan berbagai kondisi dianalisis dan dilakukan

pendekatan model untuk mengetahui hubungan parameter-parameter utama

penelitian menggunakan 3D non linier aproace.

Hasil yang diperoleh adalah data yang memperlihatkan pengaruh tekanan

nosel terhadap kecepatan, sudut semprotan dan jumlah butiran dimana pada BD

5% + D 95%. tekanan nosel 90 bar kecepatan semprotannya 4,33 m/s, sudut

semprotannya 17,83 deg, jumlah butirannya 3509 butir. Saat tekanan meningkat

kecepatan semprotan terus meningkat, sudut semprotan meningkat sampai titik

tertentu kemudian turun kembali, sedangkan jumlah butiran semakin banyak

sampai titik tertentu kemudian kembali berkurang, hal serupa juga terjadi pada

pengujian BD 100% dan D 100%. Dan dengan pendekatan non linear 3D

(dimensi) ghaussian didapatkan Prediktor/perumusan. Dengan demikian dapat

direkomendasikan BD 5% pada tekanan nosel 120 bar memiliki karakteristik yang

paling mendekati D 100% (solar) atau dapat menggantikan penggunaan solar.

Kata Kunci : Tekanan nosel (p), kecepatan semprotan (v), sudut semprotan (ϴ),

jumlah butiran (n).

viii

ABSTRACT

VARIATION PRESSURE TEST NOZZLE SPRAY CHARACTERISTICS OF

BIODIESEL FUEL

In the middle of the thinness of the availability of fossil fuels, making

researchers from various countries are aggressively seeking alternative energy

sources that can be renewed, one of which is biodiesel from oil

callophyluminophylum. Callophyluminophylum use of biodiesel in diesel engines

still experiencing problems, due to the viscosity and density higher than petroleum

diesel it results in the performance of the diesel engine is not optimal. One

solution to overcome the above problems is to put more pressure on the injector

that sprays more subtle.

The method used is the experimental tool (with a variation of the pressure

nozzle 90 bar, 100 bar, 110 bar, 120 bar and 130 bar (range working pressure

nozzle from the factory) by using D 100%, BD 100% and BD 5%. ) later

observations with various conditions analyzed and made a model approach to

determine the relationship of the main parameters of research using non-linear 3D

aproace.

The result is data showing the effect of pressure on the velocity nozzle,

spray angle and the number of grains which at 5% BD + D 95%. nozzle pressure

of 90 bar the spray velocity of 4.33 m / s, the spray angle of 17.83 deg, the

number of grains 3509 grains. When the pressure increases the speed of the spray

continues to rise, spray angle increases to a certain point and then fell back, while

the number of grains more and more until a certain point and then back is reduced,

it is also common in testing BD 100% and D 100%. And the non-linear approach

to 3D (dimensional) obtained ghaussian Predictors / formulation. Thus it can be

recommended BD 5% at a pressure of 120 bar nozzle has characteristics that most

closely D 100% (solar) or can replace the use of diesel fuel.

Keywords: nozzle pressure (p), spray velocity (v), spray angle (ϴ), the number of

grains (n).

ix

RINGKASAN

Di tengah nenipisnya ketersediaan bahan bakar fosil, membuat para

peneliti dari berbagai negara sedang gencar mencari sumber energi alternatif yang

dapat diperbaharui, salah satunya ialah biodiesel dari minyak nyamplung.

Penggunaan biodiesel minyak nyamplung pada mesin diesel masih mengalami

kendala, karena viskositas dan densitas lebih tinggi daripada minyak solar hal

tersebut mengakibatkan kinerja dari mesin diesel tidak optimal. Salah satu solusi

mengatasi kendala tersebut diatas ialah dengan menambah tekanan pada injektor

agar pengabutannya lebih halus, maka dilakukan pengujian pengaruh tekanan

injektor/nosel terhadap karakteristik semprotan.

Mengacu pada pemasalahan di atas, hipotesis yang disampaikan dalam

penelitian ini adalah Dengan menaikkan tekanan nosel dapat menghasilkan

karakteristik minyak nyamplung yang dapat menyerupai solar.

Pengujian karakteristik semprotan biodiesel minyak nyamplung dan

perbandingan minyak solar dilakukan dengan berbagai variasi, mulai dari

menggunakan minyak solar (100%), biodisel minyak nyamplung 100% dan

biodisel minyak nyamplung 5 % + solar 95% yang akan diuji pada variasi tekanan

nosel 90 bar, 100 bar, 110 bar, 120 bar, dan 130 bar (range tekanan kerja nosel

dari pabrik).

Data yang di dapat dari pengamatan kamera video pada penelitian adalah

sebagai berikut, kecepatan tip penetrasi (v), sudut semprotan (Ɵ), luas area

semprotan (A), jumlah butiran (n) dan distribusi ukuran diameter dari butiran /

droplet (D) yang terjadi pada semprotan minyak uji. Untuk dapat menemukan

x

nilai – nilai dari karakter semprotan tersebut di atas, data mentah tersebut

kemudian di ubah dalam format (jpg).

Dari data pengujian didapat semakin besar tekanan pada pada akan

berdampak pada kenaikan kecepatan tip penetrasi, kecepatan tip penetrasi yang

paling kecil terdapat pada minyak biodiesel murni BD 100% dengan tekanan

nosel 90 bar dimana nilai kecepatan tip penetrasinya tersebut hanya sekitar 1,42

m/s jauh lebih kecil dari nilai kecepatan pada minyak solar murni (D 100%)

dengan tekanan nosel 130 bar. Hal tersebut sangat di pengaruhi oleh kekentalan

(viskositas) dari minyak biodiesel yang lebih besar dari pada minyak solar murni

sehingga untuk dapat tercapainya tip penetrasi tersebut membutuhkan waktu yang

lebih lama.

Untuk D 100% pada tekanan nosel 110 bar memiliki sudut paling besar

yaitu 31,57o, sedangkan untuk BD 5% + D 95% pada tekanan nosel 120 bar

memiliki sudut paling besar yaitu 24,51o, dan untuk BD 100% pada tekanan nosel

100 bar memiliki sudut paling besar yaitu 20,05o. Kenaikan tekanan nosel tidak

membuat sudut semprotan terus membesar, tetapi terdapat titik maksimal

kemudian turun kembali, hal ini dikarenakan kekentalan minyak dan kontruksi

nosel itu sendiri. Dengan pendekatan non linear 3D (dimensi) ghaussian

didapatkan hubungan antara tekanan nosel (p), kecepatan semprotan (v) dan sudut

semprotan (ϴ) berupa prediktor/perumusan yang merupakan fungsi p(ϴ,v).

Jumlah butiran yang dihasilkan D 100% pada tekanan nosel 110 bar

memiliki jumlah butiran paling banyak yaitu 4651 butiran, sedangkan untuk BD

5% + D 95% pada tekanan nosel 120 bar memiliki jumlah butiran paling banyak

yaitu 4233 butiran, dan untuk BD 100% pada tekanan nosel 100 bar memiliki

xi

jumlah butiran paling banyak yaitu 3162 butiran. Dari data jumlah butiran,

dengan pendekatan non linear 3D (dimensi) ghaussian juga didapatkan hubungan

antara tekanan nosel (p), jumlah butiran (n) dan luas area semprotan (A) berupa

prediktor/perumusan yang merupakan fungsi p(n,A).

Dengan melihat hasil pengujian tersebut, pada tekanan nosel 120 bar BD

5% + D 95% memiliki karakteristik yang paling mendekati D 100% (solar) baik

dari kecepatan semprotan, sudut semprotan maupun jumlah butirannya.

xii

DAFTAR ISI

Halaman

SAMPUL DALAM......................................................................................... i

PRASYARAT GELAR................................................................................... ii

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................ iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI ................................................................ iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ................................................. v

KATA PENGANTAR........................................................................................ vi

ABSTRAK........................................................................................ ................. vii

ABSTRACT........................................................................................ .............. viii

RINGKASAN........................................................................................ ............ ix

DAFTAR ISI...................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL.............................................................................................. xvi

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xvii

DAFTAR ARTI SIMBOL .............................................................................. xxii

DAFTAR ARTI SINGKATAN ...................................................................... xxiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ................................................................................... 3

1.3. Batasan Masalah ..................................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian .................................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Biodiesel ................................................................................................. 5

xiii

2.1.1. Density (Kerapatan Massa) ........................................................... 6

2.1.2. Viskositas/kekentalan ................................................................... 7

2.1.3. Titik Nyala (flash Point) ............................................................... 7

2.1.4. Specific Gravity ............................................................................ 7

2.1.5. Nilai Kalor .................................................................................... 8

2.2. Minyak Solar ........................................................................................... 8

2.3. Motor Diesel ............................................................................................ 11

2.4. Prinsip Kerja Motor Diesel Empat Langkah ............................................. 12

2.5. Siklus Motor Diesel ................................................................................. 14

2.6. Komponen Bahan Bakar Motor Diesel ..................................................... 15

2.6.1. Tangki Bahan bakar ...................................................................... 17

2.6.2. Filter Bahan Bakar ........................................................................ 17

2.6.3. Pompa Injeksi ............................................................................... 18

2.6.4. Injektor /Nosel .............................................................................. 18

2.7. Penyemprotan (Spray) ............................................................................. 19

2.7.1. Pengabutan Udara ......................................................................... 20

2.7.2. Pengabutan tekan .......................................................................... 20

2.7.3. Pengabutan gas ............................................................................. 20

2.8. Camera ..................................................................................................... 25

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS

PENELITIAN

3.1. Kerangka Berpikir ................................................................................... 26

3.2. Konsep Penelitian ................................................................................... 26

3.3. Hipotesis Penelitian .................................................................................. 27

xiv

BAB IV METODE PENELITIAN

4.1. Metode Penelitian ....................................................................................... 28

4.1.1. Spesifikasi Ruang Bakar ................................................................. 30

4.1.2. Spesifikasi Injektor/ Nosel .............................................................. 31

4.1.3. Spesifikasi Kamera ......................................................................... 31

4.1.4. Spesifikasi Tester Injeksi/Nosel ...................................................... 32

4.1.5. Spesifikasi Kompresor .................................................................... 32

4.2. Lokasi dan Waktu Penelitian ..................................................................... 33

4.2.1. Lokasi Penelitian ............................................................................ 33

4.2.2. Waktu Penelitian ............................................................................ 33

4.3. Ruang Lingkup Penelitian........................................................................... 33

4.4. Variabel Penelitian .................................................................................... 34

4.5. Bahan dan Instrumen Penelitian ................................................................. 35

4.6. Diagram Alir Pengujian .............................................................................. 36

BAB V DATA PENELITIAN

5.1 Data Penelitian ........................................................................................... 37

5.2 Pengolahan Data .......................................................................................... 37

5.2.1. Data kecepatan dan sudut semprotan............................................... 37

5.2.2. Data Distribusi Butiran (Droplet) .................................................... 51

BAB VI PEMBAHASAN

6.1 Analisis kecepatan dan sudut semprotan ...................................................... 71

6.2 Analisa Hubungan Antara Tekanan, Kecepatan dan Sudut Semprotan ......... 74

6.3 Analisis Distribusi Diameter Butiran ........................................................... 75

xv

6.4 Analisa Hubungan Antara Tekanan, Jumlah Butiran dan Luas Area

Semprotan ..................................................................................................... 76

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan ................................................................................................. 77

7.2 Saran ........................................................................................................... 79

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN – LAMPIRAN

xvi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Specific gravity of various fuel .............................................................. 8

Tabel 2.2. Spesifikasi bahan bakar solar ................................................................. 9

Tabel 4.1. Waktu Penelitian ................................................................................... 33

Tabel 5.1 Data hubungan antara waktu semprotan dengan kecepatan saat panjang

penetrasi (L) 160 mm (0,16 m) untuk masing – masing minyak uji. ....... 45

Tabel 5.2 Perbedaan panjang tip penetrasi hasil pengujian dengan hasil

perhitungan teoritis untuk minyak uji solar murni (D 100%).. ................ 47

Tabel 5.3 Perbedaan panjang tip penetrasi hasil pengujian dengan hasil

perhitungan teoritis untuk minyak uji campuran BD 5% dan D 95%.. .... 47

Tabel 5.4 Perbedaan panjang tip penetrasi hasil pengujian dengan hasil

perhitungan teoritis untuk minyak uji BD 100%.. ................................... 48

Tabel 5.5 Data hubungan antara tekanan nosel dengan sudut terbesar semprotan

untuk masing – masing minyak uji... ...................................................... 49

Tabel 5.6. Data distribusi butiran semprotan pada BD 5% + D 95% pada tekanan

120 bar ................................................................................................... 52

Tabel 5.7. Data total distribusi butiran minyak solar murni ( D 100%) ................... 53

Tabel 5.8. Data total distribusi butiran minyak campuran DB 5% + D 95% ............ 54

Tabel 5.9. Data total distribusi butiran minyak DB 100% ....................................... 54

xvii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Biji dan minyak Nyamplung ............................................................. 5

Gambar 2.2. Proses Transesterifikasi secara kimia ................................................. 6

Gambar 2.3. Motor Diesel Injeksi Langsung/ Injeksi Tidak Langsung .................... 12

Gambar 2.4. Prinsip kerja motor diesel 4 langkah. ................................................. 13

Gambar 2.5. Siklus diesel digram P-V dan T-S ..................................................... 14

Gambar 2.6. Komponen Bahan bakar Motor diesel ................................................ 15

Gambar 2.7. Pompa Injektor .................................................................................. 18

Gambar 2.8. Injektor/Nosel .................................................................................... 18

Gambar 2.9. Sistem peyemprotan ( spray) .............................................................. 21

Gambar 2.10. Penyemprotan tip Penetrasi .............................................................. 21

Gambar 2.11. Tip Penetrasi .................................................................................... 23

Gambar 4.1. Foto alat semprotan yang digunakan pada pengujian .......................... 28

Gambar 4.2. Foto bahan bakar yang akan diuji ....................................................... 29

Gambar 4.3. Rancangan ruang bakar pengujian ...................................................... 30

Gambar 4.4. Nosel pengujian ................................................................................. 31

Gambar 4.5. Kamera pengujian .............................................................................. 31

Gambar 4.6. Tester injeksi/nosel ............................................................................ 32

Gambar 4.7. Kompresor ......................................................................................... 32

Gambar 4.8. Skema / diagram alir penelitian yang akan dilakukan ......................... 36

Gambar 5.1. Pengolahan data awal semprotan dengan program image J................ 37

Gambar 5.2 Pengukuran sudut dan panjang semprotan D 100% pada tekanan

nosel 90 bar ....................................................................................... 38

xviii

Gambar 5.3 Pengukuran sudut dan panjang semprotan D 100% pada tekanan

nosel 100 bar ..................................................................................... 38

Gambar 5.4 Pengukuran sudut dan panjang semprotan D 100% pada tekanan

nosel 110 bar ..................................................................................... 39

Gambar 5.5 Pengukuran sudut dan panjang semprotan D 100% pada tekanan

nosel 120 bar ..................................................................................... 39

Gambar 5.6 Pengukuran sudut dan panjang semprotan D 100% pada tekanan

nosel 130 bar ..................................................................................... 40

Gambar 5.7 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 5% + D 95% pada

tekanan nosel 90 bar .......................................................................... 40

Gambar 5.8 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 5% + D 95% pada

tekanan nosel 100 bar ........................................................................ 41

Gambar 5.9 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 5% + D 95% pada

tekanan nosel 110 bar ........................................................................ 41

Gambar 5.10 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 5% + D 95% pada

tekanan nosel 120 bar ...................................................................... 42

Gambar 5.11 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 5% + D 95% pada

tekanan nosel 130 bar ...................................................................... 42

Gambar 5.12 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 100% pada tekanan

nosel 90 bar ..................................................................................... 43

Gambar 5.13 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 100% pada tekanan

nosel 100 bar ................................................................................... 43

Gambar 5.14 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 100% pada tekanan

nosel 110 bar ................................................................................... 44

xix

Gambar 5.15 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 100% pada tekanan

nosel 120 bar ................................................................................... 44

Gambar 5.16 Pengukuran sudut dan panjang semprotan BD 100% pada tekanan

nosel 130 bar ................................................................................... 45

Gambar 5.17 Grafik pengaruh variasi tekanan nosel terhadap kecepatan

semprotan nosel .............................................................................. 50

Gambar 5.18 Grafik Pengaruh variasi tekanan nosel terhadap sudut semprotan

nosel ........................................................................................... 51

Gambar 5.19 Hasil olah data dengan menggunakan program Image J ................... 52

Gambar 5.20 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 5% + D

95% pada tekanan 90 bar ................................................................. 55

Gambar 5.21 Distribusi butiran semprotan minyak BD 5 % + D 95% pada tekanan

90 bar .............................................................................................. 56

Gambar 5.22 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 5% + D

95% pada tekanan 100 bar ............................................................... 56

Gambar 5.23 Distribusi butiran semprotan minyak BD 5 %+ D 95% pada tekanan

100 bar ............................................................................................ 57

Gambar 5.24 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 5% + D

95% pada tekanan 110 bar ............................................................... 57

Gambar 5.25 Distribusi butiran semprotan minyak BD 5 % + D 95% pada tekanan

110 bar ............................................................................................ 58

Gambar 5.26 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 5% + D

95% pada tekanan 120 bar ............................................................... 58

xx

Gambar 5.27 Distribusi butiran semprotan minyak BD 5 % + D 95% pada tekanan

120 bar ............................................................................................ 59

Gambar 5.28 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 5% + D

95% pada tekanan 130 bar ............................................................... 59

Gambar 5.29 Distribusi butiran semprotan minyak BD 5 % + D 95% pada tekanan

130 bar ............................................................................................ 60

Gambar 5.30 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 100% pada

tekanan 90 bar ................................................................................. 60

Gambar 5.31 Distribusi butiran semprotan minyak BD 100% pada tekanan 90 bar. 61

Gambar 5.32 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 100% pada

tekanan 100 bar ............................................................................... 61

Gambar 5.33 Distribusi butiran semprotan minyak BD 100% pada tekanan 100

bar............................................................................................... 62

Gambar 5.34 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 100% pada

tekanan 110 bar ............................................................................... 62

Gambar 5.35 Distribusi butiran semprotan minyak BD 100% pada tekanan 110

bar............................................................................................... 63

Gambar 5.36 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 100% pada

tekanan 120 bar ............................................................................... 63

Gambar 5.37 Distribusi butiran semprotan minyak BD 100% pada tekanan 120

bar............................................................................................... 64

Gambar 5.38 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak BD 100% pada

tekanan 130 bar ............................................................................... 64

xxi

Gambar 5.39 Distribusi butiran semprotan minyak BD 100% pada tekanan 130

bar............................................................................................... 65

Gambar 5.40 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak D 100% pada

tekanan 90 bar ................................................................................. 65

Gambar 5.41 Distribusi butiran semprotan minyak D 100% pada tekanan 90 bar ... 66

Gambar 5.42 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak D 100% pada

tekanan 100 bar ............................................................................... 66

Gambar 5.43 Distribusi butiran semprotan minyak D 100% pada tekanan 100 bar . 67

Gambar 5.44 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak D 100% pada

tekanan 110 bar ............................................................................... 67

Gambar 5.45 Distribusi butiran semprotan minyak D 100% pada tekanan 110 bar . 68

Gambar 5.46 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak D 100% pada

tekanan 120 bar ............................................................................... 68

Gambar 5.47 Distribusi butiran semprotan minyak D 100% pada tekanan 120 bar . 69

Gambar 5.48 Grafik distribusi diameter butiran semprotan minyak D 100% pada

tekanan 130 bar ............................................................................... 69

Gambar 5.49 Distribusi butiran semprotan minyak D 100% pada tekanan 130 bar . 70

Gambar 6.1 Hubungan non linier 3D Ghaussian antara tekanan nosel (p),

kecepatan semprotan (v), dan sudut semprotan (ϴ) pada pengujian

BD 5% + D 95% ............................................................................. 74

Gambar 6.2 Hubungan non linier 3D Ghaussian antara tekanan nosel (p), jumlah

butiran (n), dan luas area semprotan (A) pada pengujian BD 5% +

D 95%. ............................................................................................ 76

xxii

DAFTAR ARTI SIMBOL

α = sudut (deg)

C = carbon

cm = Centi meter (cm)

CO = karbon monoksida

CO2 = Karbondioksida

d = diameter (m)

F = fraksi koofisien

g = gravitasi

H = hidrogen

HC = hidrocarbon

k = konstanta

kg = kilo gram (kg)

l = panjang (m)

m = meter (m)

ml = mili liter (ml)

NK = Nilai kalor

O = oksida

P = tekanan

r = jari-jari

re = renault number

S = penetrasi tip penyemprotan

T = waktu (s)

ν = kecepatan (m/s)

xxiii

V = volume (m3)

� = efisiensi (%)

� = Sudut kerucut semprotan (deg)

ρ = massa jenis (kg/m3)

∆ = perubahan kondisi

% = Persentase (%)

0 = Derajat

Ø = diameter butiran (µm)

xxiv

DAFTAR ARTI SINGKATAN

AFR = Air flow ratio

API = American petroleum institute

BD = biodiesel

BMN = Bahan minyak nabati

D = diesel

HD = hight divination

HHV = Higher heating value

HS = hight speed

LDO = Light diesel oil

LHV = Low heating value

LSHS = Low sulphur heavy stock

TMA = Titik mati atas

TMB = titik mati bawah