Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV) Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015 Pembuatan dan Pengujian Prime Mover Termoakustik Tipe Gelombang Tegak Ikhsan Setiawan 1, a * , Prastowo Murti 2 , Agung B S Utomo 1 , Wahyu N Achmadin 1 , Makoto Nohtomi 3 1 Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Gadjah Mada, Sekip Utara BLS 21, Yogyakarta 55281, Indonesia 2 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Jl. Teknika Utara, Yogyakarta 55281, Indonesia 3 Graduate School of Environment and Energy Engineering, Waseda University, Nishi-tomita 1011, Honjo-shi, Saitama pref., Japan a ikhsan_s@ugm.ac.id Abstrak Prime mover termoakustik adalah alat/mesin pengkonversi energi termal menjadi energi gerak dalam wujud osilasi akustik (bunyi). Ia bersifat ramah lingkungan karena tidak menghasilkan gas- gas buang dan dapat menggunakan berbagai sumber energi termal seperti sinar matahari dan limbah kalor (waste heat) sebagai sumber energi inputnya. Makalah ini memaparkan tentang pembuatan dan pengujian sebuah prime mover termoakustik tipe gelombang tegak. Prime mover termoakustik ini terdiri dari sebuah tabung resonator tertutup, sebuah stack, dan dua buah penukar kalor (heat exchanger, HX). Resonator terbuat dari pipa-pipa baja antikarat dengan panjang total 128 cm dan berisi udara bebas (tekanan atmosfer, suhu kamar). Stack dengan panjang 4 cm dibuat dari susunan rapat lembaran-lembaran kasa kawat (wire mesh) baja antikarat (stainless-steel) dengan nomor kasa 14 dan diletakkan di dalam resonator dengan jarak 15 cm dari salah satu ujung resonator. Penukar kalor panas (hot HX) dan penukar kalor lingkungan (ambient HX) masing-masing dipasang pada kedua ujung stack untuk menyediakan gradien suhu yang besar sepanjang stack. Sebuah alat pemanas listrik dengan daya maksimum 400 W dipasang pada penukar kalor panas untuk membe- rikan energi termal kepada prime mover. Suhu-suhu dan tekanan-tekanan dinamik di dalam resona- tor masing-masing diukur dengan menggunakan termokopel-termokopel tipe-K dan transduser- transduser tekanan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa daya input minimum alat pemanas yang diperlukan agar prime mover ini dapat membangkitkan gelombang bunyi adalah 225 W. Pengujian selanjutnya, dengan daya input 353 W, memberikan hasil-hasil sebagai berikut: Beda suhu onset sebesar 260 C, dan waktu yang diperlukan untuk mencapai kondisi onset adalah 6 menit. Gelom- bang bunyi yang dihasilkan memiliki frekuensi 142 Hz dan amplitudo tekanan sekitar 5,1 kPa. Daya akustik yang dihasilkan adalah sekitar 5 W, sehingga diperoleh efisiensi termal-akustik sekitar 1,4%. Hasil-hasil tersebut mengindikasikan bahwa pembuatan prime mover termoakustik tipe gelombang tegak ini telah berhasil dengan baik. Upaya optimasi perlu dilakukan untuk dapat meningkatkan efisiensinya. Kata kunci: Prime mover, termoakustik, gelombang tegak Pendahuluan Termoakustika merupakan sebuah bidang kajian tentang interaksi antara kalor dan bunyi, yaitu tentang konversi energi termal menjadi energi akustik dan sebaliknya yaitu konversi energi bunyi menjadi energi termal. Alat atau perangkat yang mengkonversi ener- gi termal menjadi energi akustik disebut prime mover termoakustik (thermoacoustic prime mover), sedangkan perangkat yang memompa kalor dari tandon kalor suhu rendah ke tandon kalor suhu tinggi disebut pompa kalor termoakustik (thermoacoustic