FLOODING RECOGNITION ON COUNTER CURRENT FLOW OF GAS –LIQUID TWO PHASE FLOW IN HOT LEG PIPE BASED ON SIGNAL PROCESSING TECHNIQUE

ADITYA WICAKSONO, Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA

2014 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Riset dan studi tentang pola aliran dua fasa antara gas dan cairan berlawanan arah pada pembangkit tenaga nuklir masih dilakukan hingga saat ini. Implementasi dari pola aliran ini terletak di pipa hot leg pada Pressurized Water Reactor (PWR). Percobaan dengan parameter yang telah ditentukan dilakukan untuk menghubungkan antara teori dan fenomena yang terjadi sebenarnya pada pola aliran berlawanan arah antara gas dan cairan. Namun, sebagian besar kesimpulan yang diambil berada di aspek yang sempit, dan hanya berkisar pada pengondisian pengambilan data dan geometri yang dipakai Selain itu pengembangan model mekanisme alat berdasarkan proses fisik di lapangan telah dibatasi. Inovasi telah dilakukan pada penelitian ini baik dari pemodelan, pelaksanaan komputasi dinamika fluida menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) telah ditempuh, namun bentuk 3 dimensi yang muncul belum juga mencapai hasil yang akurat karena kurang rincinya fenomena dan pengetahuan logis. Metode analisa sinyal digunakan untuk mengidentifikasi pola aliran pada fenomena counter current flow limitation (CCFL). Analisa sinyal mengolah data fluktuasi tekanan yang dikumpulkan dan dianalisa secara statistik/stochastic untuk mendapatkan informasi yang diinginkan. Jenis perhitungan statistik atau analisa stochastic yang digunakan adalah Probability Distribution Function of a pressure difference signal (PDF), Power Spectral Density (PSD) of pressure difference signal. Penelitian ini dikembangkan dengan metode signal processing menggunakan aplikasi MATLAB® dengan mengubah data menjadi algoritma. Tujuannya adalah untuk menghitung perbedaan tekanan antara dua titik di dalam percobaan. Selain itu juga untuk meneliti pola aliran, void fraction dan karakteristik dari Counter Current Flow Limitation itu sendiri

Research and study into gas-liquid countercurrent two-phase flow in a model of pressurized water reactor (PWR) hot leg has been carried out over the last several decades. An extensive experimental data has been accumulated from these studies, leading to the development of phenomenological correlations and scaling parameters of the countercurrent flow limitation (CCFL). However, most of the proposed correlations apply under a relatively narrow range of conditions, generally limited to the test section conditions and/or geometry. Moreover the development of mechanistic models based on the underlying physical processes has been limited. In contrast to this mechanistic form of modelling, the implementation of computational fluid dynamics (CFD) techniques has also been pursued, but the considerable robust three-dimensional (3D) closure relations for this application remain an unachieved goal due to lack of detailed phenomeno-logical knowledge and consequent application of empirical one-dimensional experimental correlations to the multidimensional problem. Signal analysis performed a good method for identifying the flow pattern on counter current flow limitation (CCFL). In signal analysis the commonly was used to monitor the flow pattern is the local pressure fluctuation. Signal time series (time series) collected analyzed statistical / stochastic to obtain the desired information. Type or statistical calculations used stochastic analysis is the mean value of the signal and Probability Distribution Function of a pressure difference signal (PDF), Power Spectral Density (PSD) of a pressure difference signal. This research has been improved with signal processing method using MATLAB® software by changing the numerical data to the algorithm. The objectives is to measure wave distribution in a various points of series of superficial gas and water velocity. Also to define the flow pattern, and CCFL characteristics.

Kata Kunci : Pressurized Water Reactor, Counter Current Flow Limitation, Probability Distribution Function, Power Spectral Density