25 4. BAB 4 PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Curve fitting dan add-ins Banyak aspek yang diperlukan dalam penelitian ini, di antaranya properti uap dan NCG. Properti yang diperlukan dibuat ke dalam grafik (curve) untuk selanjutnya dibuat ke dalam persamaan. Selain itu juga ada properti yang diambil dari hasil pengembangan Univeristy of Alabama’s Mechanical Engineering Department. Berikut proses curve fitting yang dilakukan. 1. Massa jenis (ρ) Massa jenis suatu zat berubah seiring dengan perubahan temperatur zat itu sendiri. Gas removal system (GRS) keadaannya sering berubah, dan kondisi kerja GRS pada setiap PLTP berbeda. Tekanan kondensor, inter-condenser (IC), dan after-condenser (AC) juga ikut berubah. Tekanan mempengaruhi temperatur kerja kondensor, dengan demikian diperlukan data massa jenis (ρ) pada rentang temperatur tertentu. - Uap Temperatur kondensasi uap pada kondensor PLTP berada pada rentang 40-90° C. Sehingga diperlukan data massa jenis dalam rentang tersebut. Terdapat add-ins yang dibuat peneliti University of Alabama’s untuk mencari volume specific. Penggunaannnya dapat dilihat pada gambar 4-1. Gambar 4-1 Themodynamics and gas ideal properties add-ins Pilih tool insert function selanjutnya pilih xsteam dan memilih fungsi yang digunakan. Perlu diperhatikan, masukan temperatur menggunakan C, bila data temperatur dalam K maka perlu konversi satuan. 26 Nilai volume specific dapat diubah menjadi massa jenis dengan persamaan berikut ini: �L s � (4-1) Dimana � adalah massa jenis (kg/m 3 ) dan � adalah volume specific (m 3 /kg). - CO 2 Temperatur NCG sama dengan temperatur uap, maka data CO 2 yang digunakan mengikuti temperatur uap. Tabel 4-1 menunjukkan data yang digunakan. Tabel 4-1 Massa jenis CO 2 pada temperatur 280 K sampai 360 K [19] T (K) ρ (kg/m 3 ) 280 1,902 300 1,773 320 1,6609 340 1,5618 360 1,4743 Data pada tabel 4-1 diubah menjadi grafik massa jenis pada variasi temperatur. Gambar 4-2 Grafik massa jenis CO 2 pada temperatur 280 K sampai 360 K Grafik pada Gambar 4-2 dimuat menjadi persamaan massa jenis CO 2 fungsi dari temperatur, seperti terlihat pada persamaan 4-2. � ¼È6L r
árrrrsy6 6 F r
ársxuwt6 E w
ásurxss (4-2) 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 270 290 310 330 350 370 Massa jenis, ρ(kg/m 3 ) Temperatur, T (K) 27 - N 2 Proses pengolahan data N 2 sama dengan data CO2, namun terdapat perbedaan data awal sehingga diperlukan sedikit penyesuaian. Data awal yang digunakan terlihat pada tabel 4-2 . Tabel 4-2 Massa jenis N 2 pada temperatur 250 K sampai 450 K [19] T (K) ρ (kg/m 3 ) 250 1,3488 300 1,1233 350 0,9625 400 0,8425 450 0,7485 Data pada tabel 4-2 diubah menjadi grafik, seperti terlihat pada gambar 4-3. Gambar 4-3 Grafik massa jenis N 2 pada temperatur 250 K sampai 450 K � Ç6L r
árrrrr{6 6 F r
árr{ru{6 E u
árxt (4-3) Grafik pada Gambar 4-3 dimuat menjadi persamaan massa jenis N 2 fungsi dari temperatur, terlihat pada persamaan Error. Reference source not found.. 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 230 280 330 380 430 480 Massa jenis, ρ(kg/m 3 ) Temperatur, T (K) 28 Kondisi pada pipa saluran PLTP ketiga senyawa bercampur. Oleh karena itu dihitung massa jenis campuran dari ketiga senyawa menggunakan persamaan 4-4. � ÖÔàãèåÔáL I6 ÖÔàãèåÔá l I6 ¼È. � ¼È. pEl I6 Ç. � Ç.pE@ I6 æçØÔà � æçØÔàA (4-4) 2. Viskositas dinamik (μ) Prinsip pengolahan data viskositas dinamik mirip dengan data massa jenis, namun terdapat perbedaan pada perhitungan viskositas dinamik campuran. - Uap Tabel 4-3 Viskositas dinamik uap pada temperatur 380 K sampai 550 K [19] T (K) μ (N.s/m 2 ) 380 0,00001271 400 0,00001344 450 0,00001525 500 0,00001704 550 0,00001884 Gambar 4-4 Grafik viskositas dinamik uap pada temperatur 380 K sampai 550 K 0,000012 0,000013 0,000014 0,000015 0,000016 0,000017 0,000018 0,000019 0,000020 350 400 450 500 550 Dynamic Viscosity, μ(N.s/m 2 ) Temperatur, T (K) 29 Untuk keperluan pemodelan, viskositas dinamik uap dimuat ke dalam bentuk persamaan. Viskositas dinamik uap fungsi dari temperatur terlihat pada persamaan 4-5. � èÔãL:u
áx H sr . < ;6F:{
áyx H sr . ; ; (4-5) Gambar 4-4 menunjukan viskositas dinamik uap berbanding terbalik dengan temperatur. Semakin tinggi temperatur maka viskositas uap semakin meningkat. Bentuk kurva mendekati linier. Temperatur yang digunakan pada rentang 380 K sampai 550 K karena ketersediaan data yang tersedia. Penelitian dapat lebih baik bila tersedia data pada rentang temperatur yang lebih rendah, mengingat temperatur saturasi kondensor pada PLTP dibawah 373 K. - CO 2 Tabel 4-4 Viskositas dinamik CO 2 pada temperatur 280 K sampai 360 K [19] T (K) μ (N.s/m 2 ) 280 0,000014 300 0,0000149 320 0,0000156 340 0,0000165 360 0,0000173 Gambar 4-5 Grafik viskositas dinamik CO 2 pada temperatur 280 K sampai 360 K 0,000014 0,000014 0,000015 0,000015 0,000016 0,000016 0,000017 0,000017 0,000018 270 290 310 330 350 370 Dynamic Viscosity, μ(N.s/m 2 ) Temperatur, T (K) 30 Grafik pada Gambar 4-5 dimuat ke dalam persamaan 4-6 untuk keperluan pemodelan. � ¼È. L:v
ás H sr . < ;6E:t
�wvHsr . : ; (4-6) Data yang tersedia untuk CO2 berada pada rentang yang lebih rendah jika dibandingkan dengan data viskositas dinamik uap. Diharapkan pada rentang ini didapat akurasi yang lebih baik. - N 2 Tabel 4-5 Viskositas dinamik N 2 pada temperatur250 K sampai 450 K [19] Gambar 4-6 Grafik viskositas dinamik N 2 pada temperatur 250 K sampai 450 K � Ç.