PENGARUH VARIASI TEKANAN PADA UDARA, NITROGEN, DAN ARGON TERHADAP TABUNG RESONATOR TERMOAKUSTIK REFRIGERATOR GELOMBANG BERDIRI

DWI VAOLINA SARI, Prof. Dr. Agung Bambang S. Utomo, S.U

2021 | Tesis | MAGISTER FISIKA

Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh tekanan udara, nitrogen, dan argon pada tabung resonator terhadap kinerja refrigerator termoakustik gelombang berdiri. Panjang resonator yang digunakan adalah 87,0 plus minus 0,1 cm terbuat dari bahan PVC sedangkan ketebalan stack yang digunakan sebesar 4,0 plus minus 0,1 cm. Dengan adanya stack berbahan kawat baja anti karat (mesh stainless steel) #14 terjadi sedikit pergeseran frekuensi resonansi, untuk udara dari (99 plus minus 1) Hz menjadi (93 plus minus 1) Hz, nitrogen (100 plus minus 1) Hz menjadi (95 plus minus 1) Hz, dan argon (93 plus minus 1) Hz menjadi (92 plus minus 1) Hz. Adapun variasi tekanan yang diberikan adalah dari 1 kPa sampai dengan 170 kPa, dengan variasi kenaikan tekanan setiap 10 kPa. Pada tekanan 1 kPa menjadi titik optimal penurunan suhu dingin, baik pada medium udara yaitu sebesar delta T=11,6 derajat celcius, argon delta T=17,2 derajat celcius dan nitrogen deltaT=11,4 derajat celcius. Adapun Rasio jejari hidrolik dengan penetrasi termal adalah jejari hydrolik per penetrasi termal = (0,315/0,0027) mencapai daya pendingin maksimum.

A research on the pressurise effect of air, nitrogen and argon on the resonator tube of standing wave thermoacoustic refrigerators has been conducted. The resonator length is 87.0 plus minus 0.1 cm made of PVC material, and the thickness of the stack applied is 4.0 plus minus 0.1 cm. By using of some stainless steel meshes (# 14) occurs a small frequency shift, for air from (99 plus minus 1) Hz to (93 plus minus 1) Hz, nitrogen (100 plus minus 1) Hz to (95 plus minus 1) Hz, and argon (93 plus minus 1) Hz to (92 plus minus 1) Hz. Whereas the pressure variation given is from 1 kPa to 170 kPa by increasing for each pressure is 10 kPa. The pressurise of 1 kPa is the optimal point of cold temperature decreasing, deltaT=11,6 derajat celcius for air, deltaT=17,2 derajat celcius for argon and deltaT=11,4 derajat celcius for nitrogen. In addition, the ratio of hydraulic radius for a thermal penetration is jejari hydrolik per penetrasi thermal = (0,315/0,0027) could achieve a maximum cooling power.

Kata Kunci : termoakustik, gelombang berdiri, udara, nitrogen, argon, stack