KARAKTERISASI ALIRAN FLUIDA GAS-CAIR MELALUI PIPA SUDDEN CONTRACTION
Keywords:
Karakterisasi, gas-cair, pengecilan mendadakAbstract
Efisiensi tempat dan bentuk, di dalam perancangan peralatan yang melibatkan aliran fluida, keadaan saluran berbelok, pengecilan, perbesaran, katup dan sejenisnya menjadi hal yang terkadang sulit dihindarkan sekalipun menimbulkan kerugian, terlebih jika fluida yang mengalir terdiri dari beberapa komponen.
Penelitian bertujuan membuat visualisasi garis arus aliran satu fase air dan pola aliran dua fase air-udara, selanjutnya mendiskripsikan distribusi tekanan dan penurunan tekanan aliran satu fase air, maupun aliran dua fase air-udara melewati pengecilan pipa bulat dengan perbandingan sisi masuk dan keluar masing-masing 1,5 : 1, 2 : 1 dan 2,5 : 1 dengan metode eksperimen.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa visualisasi garis arus tampak bagus pada pengecilan 1,5 : 1 dengan panjang daerah pusaran Xl (cyrculation zones) dan perbesaran (H) merupakan fungsi dari Re, pada fluks massa Gl = 4,733 kg/m2det sampai Gl = 13,253 kg/m2det dengan Xl /H berturut-turut 20.7, 20, 11.02, 7.87, 3.14, sedang pada rasio 2:1 dan 2.5 :1 hubungan Re terhadap Xl dan H sulit untuk diamati karena keterbatasan seksi uji.
Hasil visualisasi pola aliran dua fase pada kecepatan supervisial Jg = 0.016 m/s, Jl = 0,622 m/s membentuk pola aliran bubble, pada Jg = 0,048 m/s, Jl = 0,622 m/s membentuk pola aliran kantong, pada Jg = 0,048 m/s, Jl = 0,622 m/s membentuk pola aliran strata gelombang dan pada Jg = 0,065 m/s, Jl = 0,622 m/s membentuk pola aliran sumbat liquid. Hasil pengukuran dan perhitungan distribusi tekanan sepanjang sumbu saluran memperlihatkan bahwa penurunan tekanan meningkat dengan kenaikan fluks massa (G) dan kualitas (x). Penurunan tekanan pada assumsi aliran homogen lebih besar dibanding dengan assumsi aliran terpisah menggunakan teori Chisholm.
Kata Kunci : Karakterisasi, gas-cair, pengecilan mendadak.
Downloads
References
Carsoni, 2002 , Studi Eksperimental Aliran Searah Gas-Cair pada Belokan, Tesis, Program Pascasarjana, UGM, Yogyakarta.
Collier, J.G., 1981, Convective Boilling and Condensation, McGraw-Hill Book Company, New York.
Collier, J.G., 1977, Single phase and Two-Phase Flow Behaviour in Primary Circuit Components, dalam Kakac (Ed), Two Phase Flow and Heat Transfer, Washington, Hemisphere Publishing Corporation.
Christine Darve, 2000, US-IT-HXTU Pressure drop distribution, http://WWW_bdNew.fnal.Gov/Cryo_
darve/heat exchanger.
Giot, M., 1981, Singular Pressure Drops, dalam Delhaye (Ed),Thermohydrolics of Two-Phase System for
Industrial Design and Nuclear Engineering, Washington, Hemisphere Publishing Corporation.
Hetsroni, G., 1982, Handbook of Multiphase Systems, Hemisphere Publishing Corporation, McGraw-Hill
Book Company, New York.
Incroperra, D. Hewitt, 1996, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Fourth Edition, John Wiley and Sons, New York.
Koestoer, R.A., 1992, Aliran Dua Fase dan Fluks Kalor Kritis, Pradnya Paramita, Jakarta.
Muhajir, K., 2004, Studi Eksperimental Aliran Gas-Cair Fluida Viskos Searah Pada Belokan Pipa U , Tesis Program Pascasarjana, UGM, Yogyakarta.
Oshinowo, T., Charles, M.E., 1974, Vertical Two-Phase Flow, Part I Flow Pattern Correlations, The Journal of Chemical Engineering, Vol. 52, pp. 25-35.
Sarjito, 2002, Studi Aliran Dua-Fase Gas-Cair Melewati Pembesaran Saluran SecaraMendadak Pada Penampang Lingkaran, Tesis S-2, Jurusan Teknik Mesin Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
Sheen, 1977, Flow patterns for an annular flow over an axisymmetric sudden expansion,International Journal Fluid Mechanics, Vol 350, pp 177-188, Cambridge University Press.
Smith, A.J.W., 1971, Pressure Losses in Ducted Flows, Butterworths, pp. 31-84.
Sumarli, 2000, Studi Aliran dua fase gas-cair melewati pengecilan saluran secara mendadak penampang segi empat, Tesis S-2, Jurusan Teknik Mesin Universitas Gajah Mada Yogyakarta.
Wallis, G. B., 1968, One-dimensional Two-phase Flow, McGraw-Hill Book Company, New York.
Xin, R. C., Awward, A., Dong, D. F., and Ebadian, M.A., 1977, An Experimental Study of Single-Phase
and Two-Phase Flow Pressure Drop in Annular Helicoidal Pipes, Int. J. Heat and Fluid Flow, Vol. 18, No. 5, pp. 482-488.
