MEKANISME SEEDER PARTICLE MICRO – BUBBLE UNTUK PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY

Achmad Hafidh Abdul Qodir Maulana, Dr. Eng. Ir. Adhika Widyaparaga, S.T., M. Biomed.

2014 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Particle Image Velocimetry adalah sebuah metode visualisasi dan pengukuran untuk aliran fluida yang merupakan salah satu metode utama di dalam penelitian fluida. Di dalam kebanyakan aplikasi PIV, seeder particle atau tracer particle perlu di tambahkan ke dalam aliran. Untuk liquid flow, pada umumnya seeding ini dilakukan dengan suspensi partikel solid ke dalam aliran dan dicampur sedemikian rupa sehingga diperoleh campuran yang homogen. Permasalahan yang muncul dengan penggunaan partikel solid seperti SiO2 dan aluminium flakes seperti ini adalah penyediaan partikel yang berbiaya cukup tinggi serta pencemaran lingkungan yang diakibatkan pembuangan cairan dan partikel yang sudah tidak terpakai. Dengan menggunakan microbubble sebagai pengganti solid particle tracer, efek negatif terhadap lingkungan dapat dihindari. Selain itu, ukurannya dapat diatur dengan mudah dengan kombinasi tekanan dan flow di dalam Micro - Bubble Generator. Micro – Bubble Generator yang digunakan adalah tipe orifice dengan diameter sebesar 4 mm. Pada penelitian ini micro – bubble digenerasikan ke dalam sebuah chamber, dan untuk selanjutnya micro – bubble masuk ke dalam pipa aliran utama arah horizontal dengan sendirinya dikarenakan adanya gaya gravitasi. Pipa aliran utama memakai bahan acrylic dengan tujuan untuk memudahkan dalam proses pengamatan. Data yang diambil dari penelitian ini adalah stokes number dan relaxation time. Data diperoleh dengan beberapa variasi kapasitas air dan kapasitas udara yang masuk secara otomatis ke dalam Micro – Bubble Generator. Kapasitas air dan kapasitas udara divariasikan 11 L/min – 14 L/min dan 0,3 L/min – 0,87 L/min. Untuk peralatan sumber pencahayaan menggunakan LED dan dibandingkan dengan Laser Diode 532 nm dengan daya output sebesar 200 mW. Dengan kedua sumber pencahayaan ini, dapat dilakukan perbandingan antara LED dengan Laser Diode terkait dengan masalah efektifitas dalam visualisasi. Penelitian ini bertujuan mengembangkan dan membuat seeder mechanism yang dikombinasi dengan microbubble generator sebagai sumber tracer dan menemukan ukuran microbubble yang optimum untuk pengamatan PIV.

Kata Kunci : Microbubble, seeding particles, tracer, Particle image velocimetry, LED, Laser Diode, Stokes Number, Relaxation Time