TOPOLOGI ALIRAN SLUG AIR-UDARA BERDASARKAN VISUALISASI DAN PENGUKURAN LIQUID HOLD UP PADA PIPA MENDATAR
Keywords:
Aliran Dua Fasa, Aliran Slug, Liquid Hold-Up, Kecepatan Gelombang, CECMAbstract
Aplikasi aliran dua fase ditemukan di berbagai sistem produksi seperti pada produksi pangan, pembangkit listrik, pabrik kimia, dan industri minyak bumi. Salah satu pola aliran yang perlu dihindari adalah aliran slug. Hal ini karena liquid yang dibawa oleh aliran gas menimbulkan perubahan tekanan yang mendadak dan osilasi tekanan yang besar. Hal tersebut dapat menyebabkan pipa pecah, kerusakan struktur akibat getaran, atau memicu terjadinya korosi akibat kavitasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat aliran slug ditinjau dari liquid hold-up dan kecepatan gelombang sebagai fungsi waktu pada pipa horizontal. Pipa acrylic diameter 50 mm dengan panjang total 18 m menjadi seksi uji untuk dapat mengetahui secara visual. Kecepatan udara yang dialirkan dari kompresor divariasikan dari 0,1 m/s sampai 0,2 m/s, sedangakan kecepatan air yang dialirkan dari pompa 0,2 m/s sampai 0,8 m/s. Constant Electric Current Method (CECM) merupakan metode pengukuran yang digunakan untuk menganalisa liquid hold-up dan kecepatan gelombang. Tiga sensor dengan jarak masing-masing sensor 215 mm dipasang pada seksi uji. Liquid hold-up dihitung dari perbandingan antara fraksi full liquid dan fraksi dua fasanya. Kecepatan gelombang dihitung dengan menggunakan metode korelasi silang dari liquid hold-up dua sensor yang berututan. Peningkatan kecepatan fluida cair akan sebanding dengan meningkatnya liquid hold-up. Kecepatan gelombang akan bertambah cepat apabila kecepatan udara juga semakin cepat. Dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan metode pengukuran Constant Electric Current Method (CECM) dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat aliran slug ditijau dari karakteristik lokal.
Downloads
References
Deendarlianto, Ousaka, A., Kariyasaki, A.,Fukano, T. , Investigation of liquid film behavior at the onset of flooding during adiabatic counter-current air–water two-phase flow in an inclined pipe, Nuclear Engineering and Design 235, pp. 2281–2294 (2005)
Furukawa, T., Fukano, T., Effect of liquid viscosity on flow patterns in vertical upward gas–liquid two-phase flow. Trans. JSME 62-601, pp. 3257–3264 (1996)
Fukano, T., Measurement of time varying thickness of liquid film flowing with high speed gas flow by a constant electric current method (CECM), Nuclear Engineering and Design, pp 363-377 (1998).
Franca, F. and Lahey, R.T., Jr, The use of Drift-flux Techniques for the Analysis of Horizontal Two Phase Flow. Int. J. Multiphase Flow, Vol 6., pp. 787-801 (1992).
Mandhane, J.M., Gregory, G.A., Aziz, K., A flow pattern map for gas-liquid flow in horizontal and inclined pipes, International Journal of Multiphase Flow, Vol. 1, pp. 537-553 (1974).
Netto, J.R. Fagundes, Fabre, J. Peresson, L., Shape of long bubbles in horizontal Slug Flow. International Journal of Multiphase Flow, Vol. 25, pp. 1129-1160 (1999).
Okto Dinaryanto, dkk., Visualisasi dan Signal Processing Data Liquid Hold-up Aliran Plug Air Udara Pada Pipa Horizontal
Ousaka, A., Kariyasaki, A., and Sugita, K., Effect of Air-Water Mixing Method on Behavior of Air Slug in Inclined Upward Flow. 3rd ASME/JSME Joint Fluids Engineering Conference (1999)
Santoso, B. , Fithroh D. R., Indarto, Deendarlianto, Thomas S. W., Kaji Ekperimen Aliran Plug dan Slug Air-Udara pada Pipa Mendatar. Simposium Nasional RAPI IX 2010, M-136 – M-142 (2010)
