STUDI NUMERIK PENGARUH VARIASI DIMENSI PENAMPANG DUCTING AC TERHADAP HEAT LOSS, PRESSURE DROP, DAN NOISE POWER PADA DUCTING AC KERETA CEPAT MERAH PUTIH (KCMP)

ADAM MUHAMMAD YUDHISTIRA, Ir. Fauzun S.T., M.T., M.Eng., Ph.D., IPM., ASEAN.Eng

2024 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Kereta api merupakan salah satu transportasi umum yang sering digunakan oleh masyarakat Indonesia. Hingga kini, kereta api terus mengalami perkembangan di mana PT INKA sebagai salah satu perusahaan produksi kereta api sedang mengembangkan kereta cepat. Proyek tersebut bertujuan untuk memajukan mobilitas penduduk menjadi lebih cepat sehingga dapat membuat kehidupan masyarakat Indonesia lebih efisien secara waktu. Melalui proyek Kereta Cepat Merah Putih (KCMP), berbagai riset dan kajian dilakukan oleh PT INKA dan berbagai perguruan tinggi di Indonesia. Salah satu topik yang menjadi pembahasan yaitu kenyamanan termal di dalam gerbong kereta. Pengkondisian udara merupakan salah satu aspek yang berpengaruh dalam kenyamanan termal dalam gerbong. 

Studi mengenai pengkondisian udara ini tidak hanya mengkaji distribusi temperatur dan kecepatan tetapi juga efisiensi dari sistem pengkondisian udara itu sendiri. Pada penelitian ini dilakukan studi numerik berupa simulasi computational fluid dynamics (CFD) menggunakan perangkat lunak Ansys Fluent 2020 R2 untuk mengetahui dan menganalisis karakteristik dari aliran fluida baik dalam ducting maupun gerbong kereta. Pada simulasi ini menggunakan variasi dimensi penampang ducting untuk mengetahui heat loss, pressure drop, dan noise power pada setiap model geomteri. 

Berdasarkan hasil simulasi ducting yang terbaik tersebut, tahapan selanjutnya dilakukan simulasi ducting dengan kereta sehingga dapat diketahui distribusi temperatur dan kecepatan serta indeks ketidakseragaman temperatur dan kecepatan. Dengan begitu, dapat diketahui model ducting yang terbaik pada setiap kabin kereta. Berdasarkan hasil simulasi dan analisis yang telah dilakukan, variasi 2 merupakan model ducting yang terbaik untuk gerbong MC 1 sedangkan variasi 6 adalah model ducting terbaik untuk gerbong MC 2. 

Kata Kunci : CFD, ducting, kenyamanan termal, pengkondisian udara, dimensi penampang ducting

Railway is one of the common public transportation modes frequently utilized by  the Indonesian society. Railways have been continuously evolving, where PT INKA, as one of the railway production companies, is currently developing high-speed trains. The project aims to advance the population's mobility, making Indonesian society's lives more time-efficient. Through the Kereta Cepat Merah Putih (KCMP) project, various research and studies are conducted by PT INKA and various universities in Indonesia. One of the discussed topics is thermal comfort inside the train cabin. Air conditioning is one influential aspect in cabin thermal comfort. 

Studies on air conditioning not only examine temperature and velocity distribution but also the efficiency of the air conditioning system itself. In this research, a numerical study in the form of computational fluid dynamics (CFD) simulation using Ansys Fluent 2020 R2 software is conducted to understand and analyze the characteristics of fluid flow in both ducting and train cabins. This simulation employs variations in ducting cross-sectional dimensions to determine heat loss, pressure drop, and noise power in each geometric model. 

Based on the results of the optimal ducting simulation, the next step involves conducting ducting simulations with the train to determine temperature and velocity distributions, as well as temperature and velocity non-uniformity indices. Consequently, the best ducting model for each train cabin can be identified. Based on the simulation results and analyses conducted, variation 2 is the best ducting model for cabin MC 1, while variation 6 is the best ducting model for cabin MC 2.

Keywords : CFD, ducting, thermal comfort, air conditioning, cross sectional dimensions of ducting

Kata Kunci : CFD, ducting, kenyamanan termal, pengkondisian udara, dimensi penampang ducting