Tesis
Pengembangan desain three-pass perforated tube muffler untuk kinerja acoustic transmission loss dan fluid pressure drop dengan pendekatan multiobjective optimization / Muhammad Yandi Pratama
Abstrak
Dengan meningkatnya populasi kendaraan polusi kebisingan yang berasal dari saluran gas buang kendaraan menjadi masalah yang serius. Di antara berbagai desain muffler three-pass perforated tube (TPT) sering digunakan untuk mereduksi kebisingan ini. Desain TPT muffler yang optimal diperlukan untuk mereduksi kebisingan tanpa meningkatkan tekanan balik yang dapat mempengaruhi kinerja mesin. Tantangan utama adalah mencapai keseimbangan antara reduksi kebisingan dan tekanan balik karena peningkatan dalam satu aspek sering kali mengorbankan aspek lainnya. Untuk mengatasi masalah ini digunakan pendekatan multi-objective optimization dengan menggunakan genetic algorithm (GA) untuk menemukan desain TPT muffler yang optimal dalam mereduksi kebisingan dan meminimalkan tekanan balik. Metode penelitian diawali dengan merancang TPT muffler yang kemudian disimulasikan secara komputer untuk mengukur reduksi kebisingan atau transmission loss (TL) dan penurunan tekanan atau pressure drop (PD). Verifikasi eksperimen dilakukan untuk memastikan kesesuaian hasil simulasi dengan hasil eksperimen. Selanjutnya 27 desain TPT muffler yang dirancang menggunakan central composite design (CCD) disimulasikan secara komputer. Model pendekatan polynomial equation dibuat dan digunakan sebagai fitness function pada optimasi menggunakan GA. Hasil penelitian menemukan dua desain optimal muffler 1) best TL dan 2) eksperimen no. 26. Desain best TL memiliki kinerja TL dan PD masing-masing sebesar 26.4 dBA dan 3708.3 Pa. Desain eksperimen no 26 memiliki kinerja TL dan PD masing-masing sebesar 23 dBA dan 3640 Pa. Desain best TL menawarkan peningkatan kinerja TL sebesar 9 dBA atau 58% dengan peningkatan PD hanya 87.3 Pa atau 2%. Sementara itu desain eksperimen no. 26 menawarkan peningkatan kinerja TL sebesar 3.2 dBA atau 18% dengan peningkatan PD hanya 19.9 Pa atau 0.5%. Analisis sensitivitas menunjukkan bahwa parameter desain DL memiliki sensitivitas tinggi dengan standar deviasi TL dan PD masing-masing sebesar 0.96 dan 8.96. Sementara itu parameter LD dan LB memiliki sensitivitas rendah dengan standar deviasi masing-masing sebesar 0.04 dan 0.71. Dari semua desain optimal yang ditemukan berada di bawah standar kebisingan 74 dBA.