STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH KEKASARAN PERMUKAAN TERHADAP DINAMIKA TUMBUKAN MULTIPLE DROPLETS PADA PERMUKAAN ALUMINIUM YANG DIPANASKAN

M LUTHFI HAKIM, Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA;Dr. Deendarlianto, S.T, M.Eng

2018 | Tesis | MAGISTER TEKNIK MESIN

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek kekasaran permukaan terhadap dinamika tumbukan multiple droplets pada permukaan yang dipanaskan. Spesimen yang diuji adalah Aluminium 6061 dengan variasi kekasaran permukaan 0,072 µm, 0,152 µm dan 0,528 µm. Suhu permukaan yang diamati adalah 100 ºC sampai dengan 180 ºC. Dinamika droplet selama tumbukan diamati menggunakan high-speed video camera kemudian hasilnya diolah menggunakan program image processing. Hasil penelitian menunjukkan setiap variasi suhu memiliki regime termodinamika yang berbeda. Pada temperatur lebih kecil dari 140 ºC, kenaikan kekasaran permukaan menyebabkan kenaikan spreading factor. Di sisi lain, spreading factor menurun dengan kenaikan kekasaran permukaan untuk temperatur 140 ºC diakibatkan droplet hanya menempel sebagian pada permukaan. Dari penelitian dapat pula disimpulkan bahwa spreading factor maksimum tidak dipengaruhi oleh kekasaran permukaan. Pada temperatur 160 ºC dan 180 ºC kekasaran permukaan berpengaruh tidak signifikan terhadap durasi terjadinya bouncing.

The effects of hot surface roughness on the dynamic behavior of multiple droplets impacting hot solid surfaces were investigated in this research. The test material is Aluminum 6061 with surface roughness variation of 0.072 µm, 0.152 µm, and 0.528 µm. The surface temperatures were 100 ºC until 180 ºC. The droplet dynamics during the impact have been observed using a high-speed video camera then the results were characterized by using an image processing technique. It could be concluded that each temperature shows a different thermodynamic impact regime. The results also reveal that at a surface temperature lower than 140 ºC, the increase of surface roughness leads the increase of spreading factor. In contrast, the spreading factor decreases with the increase of surface roughness at 140 ºC due to incomplete wetting of droplet on the surface. Meanwhile, the maximum spreading factor is relatively independent to the change of surface roughness. At the temperature of 160 ºC and 180 ºC it is also found that surface roughness slightly affects the bouncing duration.

Kata Kunci : multiple droplets, spreading factor, surface roughness, bouncing, aluminum