Studi pengaruh geometri dan jumlah pengganggu terhadap permulaan Flooding aliran air-udara berlawanan arah pada saluran vertikal dengan Inlet Porous dan Outlet Sharp

BRAMANTYA, Muhammad Agung, Prof.Dr.Ir. Indarto, DEA

2005 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Beberapa peralatan yang digunakan dalam industri perminyakan, kimia, pembangkit listrik tenaga uap, dan reaktor nuklir harus menghindari fenomena flooding agar unjuk kerjanya dalam kondisi optimal. Penelitian ini bertujuan menganalisa pengaruh geometri dan jumlah pengganggu terhadap permulaan flooding aliran air-udara berlawanan arah pada saluran vertikal dengan inlet cairan porous dan outlet sharp. Model pengganggu yang dipakai dalam penelitian disesuaikan dalam aplikasi industri berupa sambungan pipa maupun endapan kerak (scaling) yang menonjol. Penelitian dilakukan pada daerah pola aliran cincin, menggunakan pipa pleksiglass berdiameter dalam 24 mm, panjang seksi uji 2500 mm. Variasi geometri pengganggu berupa cincin berpenampang persegi dan berpenampang setengah lingkaran. Sedangkan jumlah pengganggu divariasikan dari 1, 2 dan 3 buah pengganggu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh geometri dan jumlah pengganggu sangat signifikan terhadap flooding. Flooding ditandai dengan naiknya gradien tekanan diatas inlet cairan secara drastis. Penggunaan geometri pengganggu berbentuk cincin berpenampang persegi akan lebih mempercepat flooding dibanding pengganggu cincin berpenampang setengah lingkaran. Penambahan jumlah pengganggu akan mempercepat flooding. Analisa cairan yang mengalir ke atas juga dilakukan sebagai peristiwa pasca-flooding.

Some equipment which is use in petroleum industries, chemical industries, steam power-plants and nuclear reactors must avoid the flooding phenomena in order to working at optimal condition. The purpose of this research is to investigate the effects of geometry and number of obstacle toward onset flooding at counter current vertical air-water flows with porous inlet and sharp outlet. The models of obstacle was appropriated to industrial application i.e. pipe joining or pipe scaling. Experiments were conducted in plexiglass pipe of 24 mm internal diameter and 2500 mm length of test section at annular flow pattern. The variation of geometries are the obstacle ring which rectangular and half of circle longitudinal sections. And the number of obstacle was varied from one obstacle, two obstacles and three obstacles. The data show that the geometry and number of obstacles are significant toward onset flooding. Flooding phenomena was indicated with drastic increase of pressure gradient above liquid inlet. The rectangular obstacle ring will contribute acceleration of onset flooding and also the additional of obstacle. The liquid that lift-up after flooding also will investigated.

Kata Kunci : Flooding,Unjuk Kerja,Geometri dan Jumlah Pengganggu