Analisis Desain Katup Magnet-reologi Tipe Jalur Aliran Berliku-liku dengan Variasi Ukuran Radius Radial
METSEN MUTIARA A. H., Irfan Bahiuddin, S.T., M.Phil. Ph.D.
2021 | Tugas Akhir | D3 TEKNIK MESINFluida magnet-reologi (MR) merupakan fluida dengan partikel magnet yang sifat reologinya dapat dikendalikan. Sifat reologi yaitu tegangan luluh dan viskositas dapat dengan cepat dikendalikan karakteristiknya dari cair menjadi kental ataupun sebaliknya (reversible) dengan menerapkan medan magnet eksternal yang diberikan. Penelitian mengenai katup magnet-reologi telah banyak dikembangkan oleh peneliti. Salah satu desain dari katup magnet-reologi yaitu desain katup magnet-reologi dengan tipe jalur aliran berliku-liku. Penelitian dengan judul �Analisis Desain Katup Magnet-reologi Tipe Jalur Aliran Berliku-liku dengan Variasi Ukuran Radius Radial� memiliki tujuan untuk mendapatkan penurunan tekanan dan rentang kerja yang terbaik serta menganalisis dampak dari perbedaan ukuran radius radial terhadap penurunan tekanan yang dihasilkan oleh katup MR. Variasi ukuran radius dalam dan radius luar radial dilakukan pada jalur aliran. Penelitian ini menggunakan aplikasi FEMM (Finite Element Method Magnetics) untuk mengetahui massa jenis fluks magnetis pada katup MR dengan menggunakan pemodelan metode elemen hingga. Selanjutnya untuk memprediksi penurunan tekanan digunakan pemodelan quasi-steady. Pemilihan desain katup MR dilakukan dengan cost function dan normalisasi. Selanjutnya, dilakukan analisis terhadap penurunan tekanan dan rentang kerja yang diperoleh dengan menggunakan pendekatan statistik. Berdasarkan proses pemilihan desain katup MR yang dilakukan, katup MR dengan ukuran radius dalam radial 2,75 mm dan ukuran radius luar radial 9 mm dipilih sebagai desain katup MR yang terbaik jika dibandingkan dengan variasi desain katup MR lainnya. Hasil yang didapatkan dari katup MR dengan ukuran radius dalam radial 2,75 mm dan ukuran radius luar radial 9 mm yaitu penurunan tekanan sebesar 1,79 MPa dan rentang kerja 6,68.
Magneto-rheological fluid (MRF) is one of the fluids with magnetic particles whose rheological properties can be controlled. Rheological properties are yield strength and viscosity that can quickly be controlled by its characteristics, from liquid to thick or reversible, by applying external magnetic fields given. The study regarding magneto-rheological valve has been widely developed by the researchers. One of the magneto-rheological valve designs is the design of a magneto-rheological valve with a meandering flow path. The study, entitled "Analysis of Meandering Flow Path Type in Magnetorheological Valve Design by Radial Radius Variations", aims to obtain the best pressure drop, operational range, and analyze the impact of the difference in radius of the radial size towards the pressure drop resulted by MR valve. The size variation of the inner radius and outer radius of the radial was performed on the flow path. This study used FEMM (Finite Element Method Magnetics) application to find out the density of magnetic flux on MR valve using finite element method modeling. Moreover, to predict the pressure drop was used the quasi-steady modeling. The selection of MR valve design was conducted by cost function and normalization. Furthermore, analysis towards the pressure drop and cost function obtained using a statistical approach was conducted. Based on the selection process of MR valve design conducted, MR valve with 2.75 mm inner radius radial and 9 mm outer radius radial was chosen as the best MR valve design if compared to the other MR valve designs. The results obtained from the MR valve with 2.75 mm inner radius radial and 9 mm outer radius radial are 1.79 MPa for the pressure drop and 6.68 for the operational range.
Kata Kunci : Magnetorheological fluid, Magnetorheological valve, Meandering flow path
