Studi Eksperimental Mengenai Pengaruh Radius Belokan pada T-Junction Minichannel Horizontal Terhadap Mekanisme Pembentukan Pola Aliran Slug Aliran Dua Fase Air-Udara

YUSUF WALIYUDDIN A, Prof. Dr. Deendarlianto, S.T., M.Eng

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Aliran dua fase pada minichannel semakin banyak diterapkan dalam dunia industri. Oleh karena itu dibutuhkan penelitian untuk mengetahui fenomena yang terjadi di dalamnya. Penelitian ini menggunakan minichannel berpenampang persegi panjang dengan ukuran 2,25 mm x 1,25 mm. Fluida kerja yang digunakan adalah air dan udara dengan rentang kecepatan superfisial liquid 0,7 - 4,935 m/s dan rentang kecepatan superfisial gas 0,871 - 22,6 m/s. Air yang dialirkan melalui main inlet yang searah dengan downstream dan udara yang dialirkan melalui short inlet yang tegak lurus dengan downstream akan bertemu dan bercampur di T-junction. Radius belokan T-junction divariasikan (0 mm - 0,96 mm) untuk mengetahui pengaruhnya terhadap pola aliran dua fase yang terbentuk, panjang, dan mekanisme pembentukan slug. Data visual didapatkan menggunakan high speed camera dan diolah menggunakan metode image processing. Dari analisis yang dilakukan, pola aliran dua fase yang terbentuk dan persebarannya sama pada tiga variasi radius. Panjang slug turun seiring dengan naiknya kecepatan superfisial liquid dan naik seiring dengan naiknya kecepatan superfisial gas. Slug terpanjang terbentuk pada radius 0 mm, turun pada radius 0,8 mm, dan kemudian naik lagi pada radius 0,96 mm. Terdapat dua mekanisme pembentukan slug pada tiga variasi radius yaitu snapping dan breaking slug formation.

Two-phase flow in the minichannel is increasingly applied in the industrial world. Therefore, research is needed to find out the phenomena that occur in it. This study uses a minichannel with a rectangular cross-section with a size of 2.25 mm x 1.25 mm. The working fluid used is water and air with the superficial velocity of liquid 0.7 - 4.935 m/s and the superficial velocity of gas 0.871 - 22.6 m/s. Water passing through the main channel in the direction of the downstream and air passing through the short inlet perpendicular to the downstream will meet and mix at the T-junction. The radius of the T-junction was varied (0 - 0.96 mm) to determine its effect on the two-phase flow pattern formed, the length, and the mechanism of slug formation. Visual data was obtained using a high-speed camera and processed using image processing methods. From the analysis carried out, the two-phase flow patterns formed and their distribution are the same in three variations of the radius. The slug length decreases with the superficial velocity of liquid and increases with the superficial velocity of gas. The longest slug is formed at the radius of 0 mm, decreases at the radius of 0.8 mm, and then rises again at the radius of 0.96 mm. There are two mechanisms of slug formation in three radius variations, snapping and breaking slug formation.

Kata Kunci : aliran dua fase, minichannel, T-junction, radius, slug