Investigasi eksperimen Pressure Drop aliran dua fase udara-air berlawanan arah pada sambungan pipa kombinasi diameter berbeda

WASPODO, Ir. Samsul Kamal, M.Sc.,Ph.D

2006 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Penelitian ini bertujuan menyelidiki percobaan penurunan tekanan aliran satu fase (air) dan dua fase (udara-air) berlawanan arah pada sambungan pipa vertikal kombinasi diameter berbeda dengan menggunakan inlet cairan berlubang outlet lonceng dan inlet sharp outlet lonceng. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan empat masukkan (sisipan) menggunakan pipa pleksiglass berdiameter 32, 24, dan 19 mm dengan panjang pipa 3800 mm. Jumlah penjebak tekanan divariasikan dari 1, 2, 3, dan 4 buah penjebak tekanan pada masing-masing sambungan pipa berdiameter yang berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penurunan tekanan sambungan pipa kombinasi diameter berbeda akan bertambah besar pada debit aliran air konstan dan aliran udara berubah-ubah. Begitu juga dengan fluks massa (G) dan kualitas (x) yang lebih besar, penurunan tekanan akan bertambah besar. penurunan tekanan satu fase lebih besar dari aliran dua fase, sedangkan penurunan tekanan model aliran homogen lebih besar dibanding aliran terpisah. Selisih beda rata-rata penurunan tekanan satu fase secara teoritis dan pengukuran untuk inlet berlubang outlet lonceng 3,894 % dan inlet sharp outlet lonceng adalah 3,308 %. Sedangkan selisih beda rata-rata penurunan tekanan aliran dua fase model aliran homogen untuk inlet berlubang outlet lonceng 29,255 % dan inlet sharp outlet lonceng adalah 35,186 %. Untuk model aliran terpisah inlet berlubang outlet lonceng 33,895 % dan inlet sharp outlet lonceng adalah 33,117 %.

Two phase flow is a part of multi-phase flow that is distinguished according to its flow phase (liquid-gas, solid-liquid, and gas-solid), flow directions (co-current and counter-current) and pipe posisitions (vertical, horizontal, and inclined). In pipe system, besides needing especial pipe also need some pipe component, like sudden enlargement, sudden contraction, and contraction-expansion combination. This research aims to investigate pressure drop single phase liquid flow and two phase flow (liquid-gas) counter-current connection at different diameter combination vertical transparent pipe with the diameter 32, 24, and 19 mm. The flow pattern was observed at liquid velocity of 0,23537 m/s to 0,94112 m/s (diameter 19 mm), 0,14751 m/s to 0,58984 m/s (diameter 24 mm), and 0,08298 m/s to 0,33181 m/s (diameter 32 mm), where as air flow velocity was between 0,42345 m/s to 4,26981 m/s (diameter 19 mm), 0,26589 m/s to 2,68027 m/s (diameter 24 mm), and 0,14928 m/s to 1,50765 m/s (diameter 32 mm). The experiment was conducted at air pressure of 1 atm and temperature of 20oc. Correlation of pressure drop at different diameter combination will increase mass flux (G) and quality (x). The overages of different pressure drop single phase liquid flow irrigate theoretically and measurement for inlet hole outlet bell 3,894 % and inlet sharp outlet bell is 3,308 %. Two phase flow the overages of different was between homogeneous flow of inlet hole outlet bell 29, 255 % and inlet sharp outlet bell is 35, 186 %, while separate flow show the overages of different was between of inlet hole outlet bell 33, 895 % and inlet sharp outlet bell is 33, 117 %.

Kata Kunci : Aliran Dua Fase Berlawanan Arah,Kombinasi Diameter Berbeda,Two phase flow (liquid-gas), vertical counter-current flow, pressure drop, different diameter combination, in pipe flow