STUDI EKSPERIMEN PENGARUH SUDUT KONTAK STATIS TERHADAP EVAPORASI BUTIRAN AIR YANG MENGENAI PERMUKAAN PADAT YANG DIPANASKAN

Arvin, Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA & Prof. Dr. Deendarlianto. ST. M.Ens

2009 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Dinamika tumbukan droplet dengan permukaan padat merupakan suatu fenomena yang banyak menarik perhatian pada masa sekarang karena aplikasinya yang sangat vital, seperti pada spray cooling yang menggantikan proses quenching pada pengerasan baja hingga pelapisan nanofluid berupa lapisan film TiO2 pada kaca mobil sehingga didapatkan sifat self-cleaning dan anti-fogging. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji dinamika tumbukan droplet dengan permukaan padat yang dipanaskan dan juga mengkaji pengaruh temperatur, bilangan Weber dan sudut kontak statis terhadap waktu evaporasi, spreading factor, dan dimensionless height pada butiran air. Pada penelitian ini digunakan tetesan tunggal butiran air dengan diameter 2,5 mm yang memiliki bilangan Weber 5,5 dan 8 yang dijatuhkan pada tiga buah sampel permukaan yang memiliki tingkat wettability yang berbeda yaitu stainless steel yang permukaannya dilapisi dengan lapisan film TiO2 yang memiliki ketebalan 200 nm dan disinari dengan sinar UV, stainless steel yang permukaannya dilapisi dengan lapisan film TiO2 yang memiliki ketebalan 200 nm tanpa disinari dengan sinar UV, dan stainless steel yang permukaannya tidak diberi perlakuan apapun. Temperatur permukaannya divariasikan dari 600C sampai 3500C. Dinamika butiran air yang mengenai permukaan padat tersebut direkam menggunakan high-speed video camera. Hasil dari penelitian ini didapatkan bahwa semakin tinggi tingkat wettability permukaan maka laju evaporasi butiran air akan semakin meningkat dan juga diikuti dengan meningkatnya spreading factor butiran air. Dari penelitian ini juga didapatkan bahwa efek wettability pada permukaan hanya terlihat pada temperatur permukaan dibawah wetting limit temperature.

Kata Kunci : droplet, spray cooling, quenching, nanofluid, self-cleaning, anti fogging, bilangan Weber, sudut kontak statis, spreading factor, dimensionless height, wettability, wetting limit temperature