Pengaruh kemiringan saluran terhadap fenomena Flooding dengan gangguan pada aliran udara-air dan udara-minyak tanah

MAYANA, Hendri Candra, Prof.Dr.Ir. Indarto, DEA

2005 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Beberapa peralatan yang dipergunakan dalam industri perminyakan, kimia, pembangkit listrik tenaga uap dan reaktor nuklir harus menghindari fenomena flooding agar unjuk kerjanya dalam kondisi optimal. Penelitian ini bertujuan melihat sejauh mana pengaruh kemiringan saluran dan pengganggu terhadap permulaan flooding pada aliran udara-air dan udara-minyak tanah berlawanan arah 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, mengunakan pipa plexyglass berdiameter 25,4 mm, panjang seksi uji 2500 mm. Variasi kemiringan saluran 90º, 80º dan 60º. Geometri pengganggu berupa cincin berpenampang persegi, dipasang dengan jarak 600 mm atau 1200 mm dari inlet. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh kemiringan saluran dan pengganggu sangat signifikan terhadap flooding. Flooding ditandai dengan naiknya gradien tekanan diatas inlet secara drastis. Flooding lebih awal terjadi pada kemiringan saluran yang lebih besar, pada saluran yang diberi media pengganggu lebih dekat dengan inlet Fenomena ini juga lebih awal terjadi pada minyak tanah yang memiliki viskositas lebih tinggi dan tenganggan permukaan lebih rendah dibandingkan dengan air.

Some equipments which are used in petroleum industries, chemical industries, steam power-plants and nuclear reactors must avoid the flooding phenomena in order to work at optimal condition. The purpose of this research is to investigate the effects of inclination and obstacle on flooding onset at countercurrent air-water and air-kerosene flows with porous inlet and sharp outlet. The model of obstacle was conformed to industrial application i.e .pipe joining or pipe scaling. Experiments were conducted in a plexyglass pipe of 25.4 mm diameter and 2500 mm length of test section at annular flow pattern. The variations of inclination of duct are 90o, 80o and 60o. The geometry of the obstacle is a ring with rectangular cross section which is installed with a distance 600 mm or 1200 mm from the inlet. The result of the research indicated that the effects of inclination and obstacle of ducts are significant toward flooding onset. Flooding phenomena was indicated with drastic increase of pressure gradient above the liquid inlet. Flooding phenomena happened earlier at larger inclination of the duct and closer position of the obstacle to the inlet. This phenomena also earlier happened at air -kerosene flows, because kerosene has higher viscosity and lower surface tension than water.

Kata Kunci : Flooding, Kemiringan Saluran, Aliran Udara Air dan Udara, Minyak Tanah