BAB III ANALISA DAN PENGHITUNGAN DATA

Transkripsi

1 BAB III ANALISA DAN PENGHITUNGAN DATA 3.1 Perhitungan Beban Pendingin dan Kapasitas Mesin Pendingin Pesawat Sebelum menghitung beban pendingin ada beberapa faktor yang mempengaruhi beban pendinginan pada pesawat terbang : a. Perpindahan panas dari dinding luar melalui badan pesawat b. Radiasi sinar matahari melalui bagian transparan c. Panas dari penumpang dan awak pesawat d. Pancaran panas dari peralatan dan perlengkapan elektronik kabin Faktor pendinginan di atas sangat mempengaruhi suhu pada bagian dalam pesawat, yaitu : kabin, kokpit, kargo dan ruang elektrikal (avionik), namun yang paling diutamakan kenyamanannya hanya pada kabin, kokpit dan kargo. Dalam penghitungan beban pendinginan pada pesawat Hawker 900XP, diperlukan data-data dimensi dan kondisi yang direncanakan seperti yang tertera di bawah ini :

2 Bagian pesawat DIMENSI Panjang pesawat Keseluruhan L = 15.6 m Panjang kabin Lebar badan pesawat Lebar maksimum kabin Tebal dinding kabin b = 0,18m Panjang kargo 49 cu ft = 1,387 Jumlah kaca : penumpang 12 buah Jumlah kaca kokpit 6 buah Jumlah awak pesawat 11 orang Suhu kabin

3 Gambar 3.1 Gambar penampang kabin dan kargo Dimana : w = tahanan panas ( C/watt) = tinggi pesawat = suhu dingin luar ( C) = suhu dingin dalam ( C) = koefisien perpindahan panas udara dalam (Watt/m² C) = lebar permukaan luar (m) = lebar permukaan dalam (m) = luas permukaan dalam (m²) K = konstanta konduktivitas (Watt/m² C) L = panjang pesawat yang menerima beban pendinginan/kabin (m) = tahanan panas konduksi ( C/watt) = tahanan panas konveksi ( C/watt)

4 Luas permukaan kabin yang menerima panas dari luar adalah bagian atas dan samping badan pesawat, sedangkan luar permukaan kargo yang menerima panas dari luar adalah samping dan bagian bawah pesawat. Luas permukaan luar Keliling penampang kabin dan kokpit ( AGF) ( = Lebar dalam kabin) = = 0.55 Busur AGF AGF = = 360 2(0,55) = 358,98 Keliling busur ZYX ZYX = 2,873 cm

5 Besar dan = = 89,45 = = 89,45 Panjang busur ZA dan FX ZA (dalam radian) = 1,560 m ZA = FX = 1,56 m Keliling busur AGF AGF ` Luas permukaan dinding kabin dan kokpit Keliling penumpang kargo

6 ( = lebar dalam kabin) = 58,05 ( = lebar dalam kabin) = 5,7 Keliling busur CD dan EF (dalam radian) = 1,671 m = = 1,671 m Panjang DE DS (

7 = 0,551 DE = 1,671 + (1,102) + 1,167 = 4,444 m Total luas penampang kargo Luas permukaan dalam yang menerima panas dari luar

8 Koefisiensi perpindahan panas udara di dalam kabin (h) Didalam kabin (h) diambil kecepatan udara didalam kabin (V) dalam lampiran W = 0,2 m/s ~ = 0,656 ft/s Badan pesawat Beechcraft Hawker 900XP dilapisi oleh tiga macam bahan dengan ketebalan dan konduktivitas yang berbeda juga, seperti yang terlihat pada table 3.1

9 Tabel 3.1 lapisan dinding pesawat berikut ketebalan dan konduktivitasnya No Bahan Lapisan Tebal (m) K (Watt/m C) 1 Aluminium 0, ,13 2 Sound Proofing 0,145 0,05 3 Fiberglass 0,003 0,074 Maka jari-jari tiap lapisan badan pesawat adalah :

10 Maka tahanan panas badan pesawat (W) adalah : W Suhu udara dalam kabin yang direncanakan yaitu : Suhu udara dinding luar badan pesawat berdasarkan lapiran U yaitu : Maka beban pendinginan badan kabin, kokpit dan kargo akibat perpindahan panas secara konduksi dari udara luar melalui badan pesawat adalah :

11 b. Radiasi Sinar Matahari Melalui Bagian Transparan Yang termasuk dalam bagian transparan pada pesawat terbang adalah kaca jendela pada kabin penumpang dan kokpit. dimana : r = faktor transmisi = total sinar radiasi mataharin (W/m²) = luas total permukaan transparan (m²)

12 Luas permukaan bagian transparan pada kabin Pada kabin pesawat Hawker 900XP terdapat 13 buah kaca dengan 2 macam bentuk Bentuk 1 Diketahui : Dimensi kaca jendela pada kabin penumpang pada pesawat HAWKER 900XP Tinggi = 40 cm Lebar = 35 cm = 0,4 m = 0,35 m Luas kaca jendela kabin x 0,35

13 Pada kabin terdapat 12 buah kaca penumpang dengan ukuran tersebut pada luas permukaan transparan total pada kabin adalah : Luas permukaan transparan pada kokpit Pada kokpit pesawat Hawker 900XP terdapat 3 buah kaca dengan 2 macam bentuk. Bentuk 1 Maka luas kaca kokpit bentuk 1

14 Bentuk 2 luas kaca kokpit bentuk 2 x 0.3 = 0,24 m Maka luas total kaca kokpit ()

15 Faktor transmisi 1. Pada kabin Untuk setiap bagian transparan terdiri dari 2 lapisan kaca dengan ketebalan masing-masing lapisan : Diketahui permukaan kaca datar, dengan r = 0.88 untuk setiap lapisan kaca, maka untuk 2 lapisan kaca didapat : 2. Pada kokpit Untuk bagian transparan pada kokpit terdiri dari atas 1 lapisan kaca dengan ketebalan : Diketahui permukaan datar dengan Total radiasi sinar matahari Dipilih pada saat kondisi udara terpanas, yaitu Keadaan tropic Saat didarat

16 Maka : Maka radiasi sinar matahari yang masuk melalui bagian transparan pada kabin dan kokpit adalah : c. Panas pada penumpang dan awak pesawat Kapasitas penumpang pesawat Bechcraft kingair B200 terdiri dari 7 penumpang, 2 ennginer dan 2 orang pilot. Jadi total kapasitas penumpangnya (n) adalah 11orang. Diasumsikan aktifitas semua penumpang dan ennginer sedang makan siang (Q = 160 W), pilot sedang duduk mengendarai pesawat (Q = 140 W). Jadi jumlah panas total yang dipancarkan oleh penumpang serta awak pesawat adalah :

17 Actifity Metabolic Rate (Watt) Heat Liberated, W Room Dry Bulb Temperature, C S L S L S L S L Seated at rest Office work Standing Eating restaurant Light retail store in work d. Pancaran panas dari peralatan dan perlengkapan elektronik kabin Panas dari lampu kabin dan perlengkapannya Pada table ini menunjukan pancaran panas dari lampu dan perlengkapan pada kabin.

18 No Nama Perlengkapan Panas Sensibel (Watt) Jumlah Unit Panas total (Watt) 1 Lampu lorong kabin Lampu baca penumpang Coffe warmer, 2 ¼ litres Egg boiler, 2cups Total (Watt) Maka dari hasil perhitungan diatas didapatkan total beban pendinginan pada pesawat terbang Hawker 900 XP No Faktor Beban Pendinginan Beban Pendinginan (kw) 1 Perpindahan pesawat dari dinding luar melalui 0,00322 badan pesawat 2 Radiasi Sinar Matahari Melalui Bagian 1.19 Transparan 3 Panas dari Penumpang dan Awak Pesawat Pancaran Panas dari Peralatan dan 1.03 Perlengkapan Elektronik Kabin Total (Watt) 3,9432