Simulasi Konduktivitas Panas pada Balok dengan Metode Beda Hingga

Maulana Yusri Miladi, Gani Gunawan, Respitawulan wulan

Abstract


Pengemasan makanan dalam kaleng merupakan teknologi pengawetan yang melalui proses sterilisasi. Dalam proses sterilisasi perlu dilihat cepat rambat panas terhadap waktu. Hal itu bertujuan untuk menjamin mutu dari makanan. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian mengenai konduktivitas panas pada kaleng yang berbentuk balok. Persamaan panas pada balok diperoleh dari perubahan volume benda dengan adanya perubahan panjang tiap rusuknya. Kemudian dari persamaan panas pada balok solusi numerik persamaan panas diperoleh dengan mendiskritkan sumbu x,y,z menggunakan metode beda hingga. Solusi tersebut mempresentasikan suhu di dalam kaleng berbentuk balok dalam keadaan steady state. Simulasi konduktivitas panas dibuat dengan syarat awal 15  dan syarat batas 120  dengan ukuran balok 10cm x 10cm x 20cm. Kemudian dapat ditafsirkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu pada titik pusat kaleng berbentuk balok agar sama dengan suhu pemanasan memerlukan waktu 13 menit.

 

Packaging food in cans is preservation technology through the sterilization process. In the process of sterilization,to guarantee the quality of the canned food,it is necessary to observethe propagation of heat againts time. Therefore, it is necessary to study the thermal conductivity in a tin shaped beam. Heat equation on a block shaped can isderived from the volumetric change of the object along with the change of the edges’ length. The numerical solution of heat equation then obtained by discretizing the x, y and zaxis using the finite difference method. The solution presents the temperature for on a block shaped can in a steady state condition. The simulation of thermal conductivity on a 10cm x 10cm x 20cm can is made withinitial condition of 0 ℃ and boundary conditions of100 ℃. The time required to raise the temperature at the center point of the canto 100℃ is 13 minutes.


Keywords


Heat Transfer, Finite Difference, Steady State.

References


Ardian, Dedik, Lukman H., Mardlijah. 2007. Heat equation analize and sterilized value of canned food sterilization process. ITS Surabaya.

Cengel, A. Yunus. 2006. Heat Transfer A Practical Approach Second Edition.

Kreyzig, Erwin. 1988. Matematika Teknik Lanjutan (dalam 2 jilid). Gramedia.

Mathwork. Array Multidimensional. www.mathworks.com/arraymultidimensional (diakses 16 Juni 2016).

Pitts R. Donald, Sissom E. Leighton, Teori dan soal-soal perpindahan kalor edisi kedua. 2008. Erlangga.

Triatmodjo, Bambang. 2002. Metode Numerik dilengkapi dengan program komputer. Yogyakarta: Beta Offset.




Flag Counter