Studi eksperimental aliran gas-cair fluida viskos searah pada belokan pipa U

MUHAJIR, Khairul, Prof.Dr.Ir. Indarto, DEA

2004 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi tekanan serta pola aliran yang terjadi pada belokan pipa U dengan sudut belokan (ϕ) = 180o dan variasi sudut kemiringan seksi uji (θ) adalah 0o, 45o dan 90o. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan aliran udara-gliserin pada suhu kamar ( 27o C – 30o C ). Debit udara empat variasi ( 2,3599E-05; 3,9331E- 05; 5,5064E-05; 7,0796E-05 ) m3/s dan debit gliserin lima variasi ( 4,101E-04; 4,921E-04; 5,741E-04; 6,561E-04; 7,381E-04 ) m3/s. Mula-mula gliserin dialirkan dengan debit konstan, kemudian udara dialirkan dengan debit yang pertama sampai dengan debit yang keempat. Kemudian debit gliserin dinaikkan sampai dengan debit yang kelima, sedangkan debit udara masing-masing mulai debit yang pertama sampai dengan debit yang keempat. Diameter seksi uji adalah 25 mm dan jari-jari kelengkungan 175 mm atau R/D = 7. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada aliran satu fase distribusi tekanan terbesar terjadi pada sisi luar, sedangkan untuk aliran dua fase terjadi pada bagian yang letaknya paling atas. Pola aliran yang terjadi adalah: bubble, kantong gas, strata licin, strata gelombang, sumbat likuid dan cincin. Penurunan tekanan cenderung semakin besar jika posisi seksi uji semakin mendatar ( θ mendekati 0o ) dan penurunan tekanan cenderung semakin kecil jika posisi seksi uji semakin tegak (θ mendekati 90o ) untuk aliran dua fase.

This study aims to discover pressure distribution as well as flow patterns taking place at a U-pipe bend with the elbow angle ( ϕ ) of 180o and oblique angle variations ( θ ) of 0o, 45o and 90o. The study was conducted using air-glicerol flow at room temperature ( 27o C – 30o C ). Air flow rates have four variations ( 2,3599E-05; 3,9331E-05; 5,5064E-05; 7,0796E-05 ) m3/s and glycerol flow rates have five variations ( 4,101E-04; 4,921E-04; 5,741E-04; 6,561E-04; 7,381E-04 ) m3/s. At first, glycerol was channelled with constant flow, then air was channelled with the first flow until fourth flow. Then glycerol flow was raised from the second to fifth flow, while air flow starting from first flow to fourth flow, respectively. The test section diameter is 25 mm and the bend radius is 175 mm, or R/D = 7. The study results indicated that on the single-phase flow, the greatest pressure distribution occurred on the outer side, while for the two-phase flow the greatest pressure distribution occurred in the upper wall. Flow patterns occurred are plug flow, stratified wave flow, slug flow, and annular flow. The distribution of pressure was increasing when the section of test on more horizontal position ( θ nearly 0o ) and it was reducing when the test section was on more vertical position (θ nearly 90o ) for two-phase flows.

Kata Kunci : Aliran DUa Fase,Pipa U,Pola Aliran Gas,Cair, cocurrent, liquid-gas, bend