How High and How Low can we go with Heat Transfer

11 01 2012
(a lecture note from : Course of Thermal Engineering Science and Two Phase Flow, conducted by Professor Dr. Raldi Artono Koestoer,DEA in Eng.Faculty, Indonesia University, Depok, January 10, 2012)

Kecelakaan reaktor nuklir pada tahun 1979 di USA yang menyebabkan melelehnya sebagian teras di PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) Three Mile Island unit 2 (TMI-2) telah menjadi kejadian yang terus dievaluasi untuk peningkatan performa keselamatan reaktor nuklir. Penyebab dasar dari kejadian TMI-2 adalah gagalnya sistem pendinginan[1]. Kemudian peristiwa yang sangat mengejutkan yang terjadi pada tahun 2011, adalah kejadian kecelakaan di PLTN Fukushima Dai-ichi yang sekaligus menimpa 3 unit PLTN akibat gempa[2]. Meskipun skala gempa mencapai 9 skala Ritcher namun sistem pengendalian teras berjalan baik, dimana teras mengalami pemadaman reaksi fisi (shutdown) dan listrik di PLTN padam (station blackout). Sementara, panas peluruhan (decay heat) yang tersisa sekitar 7% dari daya nominal harus didinginkan melalui pompa sirkulasi yang merupakan sistem pendinginan aktif. Pompa pendingin bersumber dari listrik genset dan berjalan sekitar 40 menit, namun ketinggian air tsunami melebihi prediksi dan masuk ke area PLTN. Banjir akibat tsunami ternyata menghantam instalasi genset dan sekaligus merusak genset yang berlanjut pada padamnya sistem pendingian panas peluruhan diteras. Kejadian ini menyebabkan gagalnya sistem pendinginan aktif. Gagalnya manajemen termal pada akhirnya menyebabkan ledakan gas hydrogen dan menyebarnya radiasi ke lingkungan (manajemen penahan radiasi gagal).

oret2an dari kursus HT Prof. Ral

So, kelihatan banget kalo ngeliat tulisan gue di atas (diambil dari pendahuluan buwat proposal riset ristek), betapa pentingnya memahami konsep kalor. Sebagian kita memandang bahwa persoalan perpindahan kalor hanya bagian dari kehidupan saja, seperti pepatah untuk api, kecil jadi kawan besar jadi lawan. Untuk kalor saya punya pepatah sendiri, kecil berguna dan besar jauh lebih berguna, kecil tetep panas dan besar pasti lebih panas. Rata-rata sistem konversi energi yang mengkonversi energi termal menjadi energi kinteik-eletrik, selalu berhadapan dengan persoalan bagaimana kalor itu berpindah. Setelah itu bagaimana mengelolanya (thermal management). Kali ini di Lab. Applied Heat Transfer Research Groups DTM-FTUI, Prof. Dr. Raldi A. Koestoer, DEA berkenan memberikan semacam kursus singkat namun padat. Judul kursusnya keren juga : “Course of Thermal Engineering Science and Two Phase Flow”. Kalo ngebaca judulnye pasti kite kepikiran bahwa, yg diomongin melulu rumus-rumus dan gambar2 yg ngejelimetkan, tetapi Prof. Ral menyampaikannya kepada kita tetunya dengan dimensi yg berbeda dari yg mungkin dosen lain lakukan. Ada sih coret2annya dari lecture beliyau, sbb.: Dari gambar bahwa, persoalan Heat Transfer (HT) memang tidak bisa berdiri sendiri, menyangkut indisipliner keilmuan, dari teknik, mipa sampe sosbud. Bujug deh, gimana bisa ya? Gini, dari yg saya tangkep, selama kalor itu mengalami proses perpindahan dari sumbernya (katakanlah dari teras reactor) kemudian manasisn air dan air jadi uap buwat muter turbin, terus di konversi ke listrik dan terus dialirin ke mana-mana, pabrik, rumah tangga, sekolahan dll., ternayata selama proses perpindahan dan konversi energinya, banyak melibatkan interdisipliner keilmuan. Gak mungkin dunk PLTN di bangun kalo masalah sosbudpol-nya gak diselesaikan, lha wong pembangkit biasa2 aje juga kadang di demo terkait pembebasan lahan dan kesempatan kerja oleh masyarakat sekitar, lom lagi ada oknum2 yg mau jual bangsanya agar kita gak kan pernah mandiri energi, refot emang. Makanya, terkait soal itu kerjasama dan penerapan berbagai disiplin keilmuan kudu digunakan, gak bisa melulu orang mechanical or nuclear engineering yg ngatasin. Balik lagi ke HT, aspek keilmuan tekniknya saja udah berjibun yg kudu digunakan, belum lagi sciencenya. Namun Prof Ral menjelaskan dengan caranya sendiri, bahwa tidak semua persoalan dasar atau hulu istilahnya kudu kita lakukan dulu, bisa bypass, dan mencari apa saja yg kita perlukan. Konsep HT dalam penguasaannya sebenarnya bagaimana memahami secara benar dan gambling (komprehensif) perilaku kalor saat berpindah baik itu kondisi stedi (stabil) atau un-steady/gak stabil/transien. Bagagaiman kalor itu berpindah jika difahami buntutnya akan lari juga ke arah geometric, luasan. Sehingga, jika ke peralatan konversi skala mini pemikirannya adalah bagaimana kita bisa pindahkan kalor secara besar-besaran melalui volume yg kecil, dengan memperluas bidang pelepasan kalornya. Ini tantangan untuk perkembangan ke arah pendinginan pralatan elektronika dan sistem pembangkit mini lainnya. Sedangkan pada kondisi massif, kondisi transien, bagiamana suatu kuatitas kalor yang begitu besar dengan sesegera mungkin bisa kita kurangi hingga ke batas aman melalui media dan geometri yg khusus.  Ini kasus pada kecelakaan PLTN atau pembangkit lain seperti yg disampaikan pada pendahuluan di atas. Selain, bahwa studi terkait keilmuan dan engineering adalah diutamakan dalam pemahaman dan penguasaan metode, sehingga nanti saat mengembangkan atau bekerja pada institusi masing-masing semua bisa dilakukan dengan metode sendiri-sendiri.

So, selain HT juga beliau mengkaitkannya dengan persoalan filosfi dan kereligian, bahwa kunci pokoknya selain pada usaha dan kerja keras juga ada pada dikabulkannya apa yg kita tuju. Untuk lengkapnya, saya sampaikan sajian presentasi Prof. Raldi.

Terimakasih Prof. Ral atas kesediaan untuk terus membimbing kami dan ngebawelin kami, thanks a lot.

Gunungsindur, 11 Januari 2012


Aksi

Information

2 responses

11 01 2012
Thermal Eng Science and Two Phase Flow | Raldi Artono Koestoer

[…] https://juarsa.wordpress.com/2012/01/11/how-high-and-how-low-can-we-go-with-heat-transfer/ -6.734423 122.343750 Share this:StumbleUponDiggRedditFacebookTwitterEmailLike this:SukaBe the first to like this post. […]

11 01 2012
Juarsa

Terimakasih Prof, udah di masukin ke blognya (http://koestoer.wordpress.com)

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s




%d blogger menyukai ini: