Pengaruh besar dan posisi gangguan berbentuk cincin terhadap permulaan Flooding aliran gas-cair berlawanan arah pada saluran vertikal dengan inlet dan outlet bellmouth

DARMANTO, Seno, Prof.Dr.Ir. Indarto, DEA

2004 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh gangguan terhadap permulaan flooding aliran gas-cair berlawanan arah pada saluran vertikal dengan inlet dan outlet bellmouth. Gangguan diformulasikan dengan tonjolan berbentuk cincin pada aliran film cairan. Penelitian dilakukan dengan menggunakan pipa plexyglass berdiameter dalam 32 mm. Gangguan terhadap permulaan flooding divariasi dengan pengganggu berdiameter 30 mm dan 26 mm (tonjolan 1 mm dan 3 mm) dan jarak pengganggu dari inlet (1 m; 1,8 m; 2,6 m dan 3,4 m). Cairan menggunakan air dan cairan kental minyak kelapa sawit. Fluida gas berupa udara dari kompresor dengan tekanan ± 1 atm dan suhu 25 – 30 0C. Analisa pengaruh gangguan terhadap permulaan flooding diformulasikan dengan hubungan antara kecepatan superficial gas dan kecepatan superficial cairan. Berdasarkan analisa data menunjukkan bahwa kenaikan besar gangguan ( 1 mm ke 3 mm) akan menurunkan kecepatan superficial gas saat permulaan flooding. Pada laju cairan konstan, kecepatan superficial gas saat permulaan flooding dengan cairan minyak akan lebih rendah dibandingkan dengan kecepatan superficial gas saat permulaan flooding dengan cairan air. Pada laju cairan rendah, jarak gangguan dari inlet berpengaruh terhadap permulaan flooding untuk pengganggu berdiameter 30 mm, sebaliknya untuk pengganggu berdiameter 26 mm, jarak gangguan dari inlet relatif tidak berpengaruh terhadap permulaan flooding. Untuk laju cairan tinggi, posisi gangguan dari inlet cenderung tidak berpengaruh terhadap permulaan flooding. Kemudian untuk perubahan tekanan, gradien tekanan di atas inlet mengalami kenaikan lebih besar dari pada gradien tekanan di bawah inlet.

Research is done to study disturbance effect against incipient flooding countercurrent gas-liquid flow on vertical tube with bellmouth inlet and outlet. Disturbance is formulated with bulge of ring shape on liquid film flow. Research is done in laboratory with using plexyglass pipe with 32 mm in inner diameter. Disturbance against incipient flooding is varied with bulges of ring shape with inner diameter 30 mm and 26 mm (bulges of 1 mm and 3 mm in thickness) and disturbance distance from inlet (1 m, 1,8 m, 2,6 m and 3,4 m). Liquid use water and palm oil. In addition, gas uses pressured air ± 1 atm and 25oC – 30oC in temperatures. Based on analizing data shows that increase of disturbance magnitude will decrease gas superficial velocity at incipient flooding. On constant liquid flow rate, gas superficial velocity at incipient flooding with using palm oil liquid is lower than gas superficial velocity at incipient flooding with using water liquid. For low liquid flow rate, distance of disturbance from inlet takes effect against incipient flooding for disturbance with inner diameter 30 mm, but for disturbance with 26 mm in inner diameter, distance of disturbance from inlet relatively does not take effect against incipient flooding. For high liquid rate, position of disturbance trends to no take effect against incipient flooding. Then, increase of pressure gradient above inlet is higher than increase of pressure gradient below inlet.

Kata Kunci : Teknik Mesin,Floading,ALiran Gas,Cair,Gangguan