TUGAS AKHIR PENGUJIAN KARAKTERISTIK PEMBAKARAN MODEL BURNER DENGAN DIAMETER 26 MM DENGAN JUMLAH LUBANG 8,11 DAN 16 PADA KOMPOR METANOL Disusun oleh : ANDI WIBOWO NIM : D 200 060 115 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA April 2011 i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : PENGUJIAN KARAKTERISTIK PEMBAKARAN MODEL BURNER DENGAN DIAMETER 26 MM DENGAN JUMLAH LUBANG 8, 11 DAN 16 PADA KOMPOR METANOL Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan dilingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instasi manapun kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagai mana mestinya. Surakarta, Februari 2011 Yang menyatakan, Andi Wibowo ii
HALAMAN PERSETUJUAN Tugas akhir dengan judul PENGUJIAN KARAKTERISTIK PEMBAKARAN MODEL BURNER DENGAN DIAMETER 26 MM DENGAN JUMLAH LUBANG 8, 11 DAN 16 PADA KOMPOR METANOL ini telah disetujui oleh pembimbing tugas akhir untuk dipertahankan didepan dewan penguji sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana S-1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Dipersiapkan Oleh : Nama : Andi Wibowo NIM : D200 060 115 Disetujui Oleh : Hari : Tanggal : Menyetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. Subroto, MT Nur Aklis,ST iii
HALAMAN PENGESAHAN Tugas akhir dengan judul PENGUJIAN KARAKTERISTIK PEMBAKARAN MODEL BURNER DENGAN DIAMETER 26 MM DENGAN JUMLAH LUBANG 8, 11 DAN 16 PADA KOMPOR METANOL ini telah disahkan oleh dewan penguji sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana S-1 Teknik Mesin di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Diipersiapkan oleh : Nama : Andi Wibowo NIM : D200 060 115 Disahkan pada : Hari : Tanggal : Dewan Penguji : 1. Ketua : Ir. Subroto, MT ( ) 2. Anggota 1 : Nur Aklis,ST ( ) 3. Anggota 2 : Ir.Sunardi Wiyono, MT ( ) Dekan Ketua Jurusan Ir. Agus Riyanto.SR,MT Ir.Sartono Putro,MT iv
v
MOTTO Lailahaillallah Muhammadurrasulullah Tiada tuhan selain Allah dan Muhammad adalah utusan Allah. Tak Akan Pernah Kesuksesan Tanpa Pernah Ada Pengorbanan. Kerja Keras, Ulet,Pantang Menyerah Merupakan Kunci Utama Untuk Mencapai Keberhasilan vi
PERSEMBAHAN Untuk : Bapak, Ibu, keluarga Tercinta & semua insan yang membaca vii
ABSTRAKSI Bahan bakar minyak mempunyai peranan penting dalam kehidupan sehari-hari. Bahan bakar minyak merupakan bahan bakar yang tidak bisa diperbaharui, serta harga bahan bakar minyak yang saat ini terus mengalami kenaikan. Kebijakan pemerintah dalam konversi minyak tanah ke gas LPG masih mengalami banyak masalah.maka untuk mengatasi masalah itu dilakukan penelitian dengan bahan bakar alternatif metanol. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh jumlah lubang burner kompor metanol terhadap karakteristik pembakaran. Penelitian ini menggunakan bahan bakar alternatif yaitu metanol. Penelitian pada kompor metanol diawali dengan menggunakan 3 burner yang divariasikan berdasarkan variasi jumlah lubang burner yaitu 8 lubang, 11 lubang dan 16 lubang. Tahap penelitian untuk setiap masing-masing variasi burner adalah dengan melakukukan pengujian terhadap karakteristik pembakaran yaitu dengan cara menguji temperatur api yang dihasilkan melalui 4 titik, waktu pendidihan air sebanyak 500 ml, serta konsumsi bahan bakar. Tinggi tabung bahan bakar 6 cm. Hasil penelitian diketahui bahwa variasi jumlah lubang berpengaruh terhadap kinerja dari sebuah burner. Kestabilan api terbaik diperoleh pada burner lubang 8.Temperatur api tertertinggi diperoleh pada burner lubang 11. Konsumsi bahan bakar paling hemat sampai air mendidih pada burner lubang 11, waktu pendidihan air paling cepat juga burner lubang 11. Kata kunci: Metanol, Lubang burner, Temperatur, Waktu pendidihan, Konsumsi bahan bakar viii
KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat, rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis bisa menyelesaikan tugas akhir yang berjudul PENGUJIAN KARAKTERISTIK PEMBAKARAN MODEL BURNER DENGAN DIAMETER 26 MM DENGAN JUMLAH LUBANG 8, 11 DAN 16 PADA KOMPOR METANOL ini dengan lancar. Shalawat serta salam penulis sampaikan kehadirat manusia pilihan-nya Muhammad SAW, yang dengan perjuangan beliau kita bisa selalu dijalan-nya. Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan tugas ini, penulis sampaikan dengan tulus dan hormat kepada : 1. Bapak Ir. Subroto, MT. selaku Pembimbing Utama. 2. Bapak Nur Aklis,ST. selaku Pembimbing Pendamping. 3. Bapak M. Alfatih Hendrawan, ST,MT. selaku Pembimbing Akademik. 4. Segenap dosen dan staf karyawan Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 5. Bapak, Ibu dan keluarga atas nasehat, do a, dukungan dan kasih sayang serta didikan yang telah diberikan selama ini. 6. Teman seperjuangan Ardhi Setyanto dan Agus Adhi S, terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya. 7. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2006, terima kasih untuk semua hal yang pernah kita lalui bersama. Semoga sukses, Amien. 8. Semua pihak yang telah membantu penyusunan tugas akhir ini yang tidak dapat penulis sampaikan satu persatu. Terima kasih ix
Sebagai satu tahapan dalam proses belajar, tentunya dalam penyusunan tugas akhir ini masih banyak kekurangan maupun kesalahan. Untuk itu maka diharapkan adanya kritik dan saran yang membangun. Akhirnya, semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Amin. Wassalamualaikum Wr. Wb. Surakarta, April 2011 Penulis x
DAFTAR ISI Halaman Judul Halaman Pernyataan Keaslian Skripsi Halaman Persetujuan Halaman Pengesahan Lembar Soal Motto Persembahan Abstraksi Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel i ii iii iv v vi vii viii ix xi xiv xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Manfaat Penelitian 4 1.5 Pembatasan Penelitian 4 1.6 Sistematika Penulisan 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka 6 2.2 Dasar Teori 7 2.2.1. Pengertian Umum Pembakaran 7 2.2.2. Pengertian Umum Bahan Bakar 10 2.2.3. Metanol 12 2.2.4. Bioetanol 15 2.2.5 Nilai Kalor 16 2.2.6 Kalor Pembakaran 17 2.2.7 Burner 18 xi
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian 20 3.2 Langkah Penelitian 21 3.3 Alat dan Bahan Yang Digunakan 24 3.3.1 Bahan 24 3.3.2 Alat Yang Digunakan 25 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Jumlah Lubang Terhadap Temperatur Api 32 4.1.1 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur Pembakaran Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Jumlah Lubang 8 32 4.1.2 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur Pembakaran Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Jumlah Lubang 11 33 4.1.3 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur Pembakaran Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Jumlah Lubang 16 34 4.1.4 Perbandingan Temperatur Api Yang Dihasilkan Pada Masing-Masing Burner 35 4.2 Pe ngaruh Jumlah Lubang Terhadap Temperatur Pendidihan Air 36 4.2.1 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur Pendidihan Air Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Lubang 8 36 4.2.2 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur Pendidihan Air Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Lubang 11 37 4.2.3 Pengaruh Waktu Terhadap Temperatur Pendidihan Air Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Lubang 16 38 4.2.4 Perbandingan Temperatur Ari Yang Diperoleh Pada Masing-Masing Burner 38 4.3 Pengaruh Jumlah Lubang Terhadap Konsumsi Bahan Bakar 40 xii
4.3.1 Pengaruh Waktu Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Jumlah Lubang 8 40 4.3.2 Pengaruh Waktu Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Jumlah Lubang 11 41 4.3.3 Pengaruh Waktu Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Burner Dengan Diameter 26 mm dan Tinggi 10 mm Dengan Jumlah Lubang 16 42 4.3.4 Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar Yang Dialirkan Ke Masing-Masing Burner 43 4.4 Efisiensi Pembakaran 45 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 46 5.2 Saran 46 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii
DAFTAR GAMBAR 3.1 Flowchart Penelitian 20 3.2 Skema Penelitian 21 3.3 Bahan Bakar Metanol 24 3.4 Tabung Bahan Bakar 25 3.5 Kompor 25 3.6 Selang Plastik 26 3.7 Katup Pengatur Bahan Bakar 26 3.8 Thermocouple 27 3.9 Thermocouple Reader 27 3.10 Gelas Ukur 27 3.11 Thermometer 28 3.12 Pipa Tembaga 28 3.13 Stop watch 29 3.14 Burner Lubang 8 29 3.15 Burner Lubang 11 30 3.16 Burner Lubang 16 30 3.17 Dimensi burner lubang 8 30 3.18 Dimensi burner lubang 11 31 3.19 Dimensi burner lubang 16 31 4.1. Grafik Hubungan Antara Waktu TerhadapTemperatur Api Pada Burner Lubang 8 32 4.2. Grafik Hubungan antara Waktu Terhadap Temperatur Api Pada Burner Lubang 11 33 4.3. Grafik Hubungan antara Waktu Terhadap Temperatur Api Pada Burner Lubang 16 34 4.4. Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Temperatur Api Pada masing-masing burner 35 4.5. Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Temperatur Air Pada Burner Lubang 8 36 4.6. Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Temperatur Air Pada Burner Lubang 11 37 xiv
4.7. Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Temperatur Air Pada Burner Lubang 16 38 4.8. Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Temperatur Air Pada Masing-masing Burner 39 4.9. Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Burner Lubang 8 40 4.10.Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Burner Lubang 11 41 4.11.Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Burner Lubang 16 42 4.12.Grafik Hubungan Antara Waktu Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Masing-masing Burner 43 4.13 Grafik Hubungan Antara Jumlah Lubang Dengan Konsumsi Bahan Bakar Sampai Air Mendidih 43 xv
DAFTAR TABEL 4.1 Perbandingan Antara Kalor Pembakaran Dengan Kalor Yang Diserap Air 45 xvi