RANCANG BANGUN HOT WIRE ANEMOMETRY

RANCANG BANGUN HOT WIRE ANEMOMETRY DENGAN
SENSOR SINGLE – NORMAL HOT WIRE PROBE DAN
PENGONDISI SINYAL CONSTANT TEMPERATURE
Nama Mahasiswa
NRP
Jurusan
Dosen Pembimbing
: Rifindra Wicaksono Yustama
: 2106 100 001
: Teknik Mesin FTI – ITS
: Dr. M. Nur Yuniarto
Abstrak
Hot Wire Anemometry atau yang lebih dikenal dengan nama
HWA. HWA merupakan alat ukur kecepatan udara yang
menggunakan prinsip perpindahan panas secara konveksi dari panas
sebuah kawat ( wire ) yang ditempatkan di daerah aliran fluida.
Prinsip kerja HWA yaitu arus listrik dialirkan pada wire sehingga
pada wire terjadi peningkatan temperatur (suhu wire lebih tinggi dari
suhu lingkungan sekitar). Selanjutnya hambatan wire dijaga tetap
dengan mengatur aliran arus yang melewati wire tersebut. Ketika
wire panas diletakkan di sebuah terowongan angin (wind tunnel)
mengakibatkan pendinginan wire melalui perpindahan panas secara
konveksi. Perbedaan temperatur tersebut dikonversi menjadi besar
voltase sehingga besar kecepatan fluida yang mengalir pada saat itu
dapat diperoleh dengan mengkonversi data voltase yang diperoleh.
HWA ini dibuat dengan sensor single- normal hot wire
probe. Sensor terbuat dari bahan tungsten dengan diameter 1,2 mm
dan diameter 0.005mm. Pengolahan sinyal menggunakan mode
constant temperature. Pembacaan voltase keluaran menggunakan
hardware DAQ 6251 dan software Labview 2009 secara real time.
Pembuatan sensor dilakukan dengan menggunakan spot welding (las
titik). Pengambilan data kalibrasi dilakukan di wind tunnel
laboratorium mekanika fluida dalam interval kecepatan 8m/s – 20 m/s
dengan kenaikan 0,5 m/s. Dan juga interval kecepatan 20m/s – 8 m/s
dengan penurunan 0,5m/s.
Hasil yang diperoleh dari Tugas Akhir ini adalah Hot wire
anemometry yang telah memenuhi persyaratan yaitu overheat ratio
V
sebesar 1,52 (syarat overheat <2) dan temperatur wire ketika
beroperasi sebesar 233,35oC (syarat <250oC). Alat ini juga dapat
mengukur kecepatan udara dengan tepat dan akurat. Hal ini
dikarenakan alat ini menghasilkan eror yang kecil (ε=0,0826%)
dengan menggunakan persamaan respon kalibrasi simple power law
dengan konstanta n = 0,251. Secara visual, perbandingan antara
kecepatan referensi dari pitot static tube dengan kecepatan hasil dari
perhitungan pada persamaan respon menunjukkan hasil yang relative
sama. Sehingga seluruh sistem hot wire anemometry disimpulkan
dapat berjalan dengan baik.
Kata kunci : wire, hot wire anemometry, constant temperature.
VI