PENGARUH DURASI WAKTU MIXING TERHADAP KARAKTERISTIK PEMBAKARAN CAMPURAN LPG-OKSIGEN DAN LPG-UDARA

Albertus Agung Prasetya Wirawan Jati, Dr. Ir. Jayan Sentanuhadi, S.T. M.Eng., IPU., ASEAN .Eng

2014 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Liquified Petroleum Gas (LPG) produksi Pertamina Indonesia merupakan bahan bakar domestik yang banyak digunakan di Indonesia. Komposisi LPG Pertamina terdiri dari 65% propana dan 35% butana. Propana dan butana memiliki heating value yang tinggi sehingga apabila diberi energi inisiasi yang cukup dan merambat pada jarak yang optimum dapat membangkitkan gelombang detonasi. Tujuan eksperimen ini adalah meneliti karakteristik pembakaran LPG. Pertamina dengan oxidizer oksigen dan udara yang telah divariasikan waktu pencampurannya (mixing time). Campuran LPG-oksigen dan LPG-udara dibakar pada pipa uji detonasi (PUD) dengan diameter dalam sebesar 50 mm dan panjang total 6000 mm. Pipa uji detonasi terbagi dari dua bagian yaitu: driver tube, yang memiliki panjang 1000 mm dan test tube, yang memiliki panjang 5000 mm yang dipisahkan oleh mylar film. Driver tube berisi gas hidrogen-oksigen yang berfungsi sebagai direct initiator pembakaran pada test tube. Test tube berisi gas yang akan diteliti yaitu campuran LPG-oksigen dan LPG-udara yang telah divariasikan waktu mixing mulai dari 3 menit sampai 12 jam. Busi dan ignition coil digunakan untuk menginisiasi pembakaran pada driver. Api kemudian merambat melalui test tube dan menginisiasi gelombang detonasi pada test tube. Tekanan selama pembakaran dideteksi menggunakan pressure sensor dan perambatan api dideteksi menggunakan ionization sensor yang diletakkan pada test tube. Pengukuran sel detonasi dilakukan dengan metode soot track record. Berdasarkan eksperimen yang dilakukan dapat diobservasi tiga kondisi pembakaran LPG-oksigen dan LPG-udara yaitu: a) no reaction, kondisi dimana campuran fuel-oxidizer tidak terbakar. Kondisi ini terjadi pada pembakaran LPG udara dengan waktu mixing 3 menit sampai 20 menit b) deflagrasi, kondisi dimana campuran fuel-oxidizer terbakar dengan kecepatan subsonik. Kondisi ini terjadi pada pembakaran LPG-udara dengan waktu mixing 1 jam sampai 12 jam c) detonasi, kondisi dimana campuran fuel-oxidizer terbakar dengan kecepatan supersonik. Kondisi ini terjadi pada pembakaran LPG-oksigen dengan waktu mixing 3 menit sampai 12 jam.

Kata Kunci : pembakaran LPG, detonasi, shock wave, gas mixing, waktu mixing