STUDI EKSPERIMENTAL KARAKTERISTIK ALIRAN DUA FASA GAS-CAIRAN PADA PIPA HORIZONTAL BERUKURAN MINI

Aqli Haq, Dr. Deendarlianto, S.T., M.Eng ; Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA

2015 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Penelitian dilakukan dengan menggunakan mini channel dengan diameter 1,6 mm. Fluida yang digunakan adalah air dan udara. Di dalam penelitian ini akan ditentukan karakteristik pola aliran, fraksi hampa, dan penurunan tekanan pada nilai JG dan JL yang bervariasi. Udara dialirkan dengan menggunakan kompresor sedangkan air akan dialirkan menggunakan bejana tekan. Data karakteristik pola aliran dan fraksi hampa akan diambil dengan menggunakan high speed camera dengan kecepatan 1200 FPS. Sedangkan untuk data penurunan tekanan didapatkan dengan menggunakan pressure transducer. Berdasarkan hasil penelitian didapatkan bahwa pola aliran yang terobservsi di dalam penelitian ini adalah aliran slug, bubble, slug-annular, churn, dan annular. Dari perbandingan antara peta pola aliran yang dihasilkan dan peta pola aliran peneliti lainnya, diketahui bahwa terjadi pergeseran garis transisi antara aliran churn dengan annular, serta garis transisi aliran slug-annular dan annular seiring dengan mengecilnya diameter pipa. Nilai fraksi hampa pada JG dan JL yang bervariasi menunjukan bahwa nilai fraksi hampa tidak hanya dipengaruhi oleh nilai JG dan JL, tetapi juga dipengaruhi pola aliran yang terjadi. Sedangkan untuk penurunan tekanan, dikembangkan nilai koefisien C yang digunakan pada korelasi Chisholm untuk memprediksi nilai pressure drop. Dari hasil penelitian, didapatkan nilai koefisien C yang sesuai dengan hasil penelitian sebesar 9,28 (C = 9,28).

Research carried out by using a minichannel with a diameter of 1.6 mm . The fluid used is water and air . In this study will be determined the characteristics of the flow pattern , void fraction , and the pressure drop in the various value of JG and JL . Air flowed using a compressor while the water will be drained using a pressure vessel . Characteristic data of flow patterns and void fraction will be taken by using a high speed camera with a speed of 1200 FPS . As for the pressure drop in the data obtained by using a pressure transducer . Based on the results of the research showed that the flow patterns that observed in this study are slug , bubble , slug - annular , churn , and annular flow . Comparison between flow pattern maps that observed in this research and the other researchers flow pattern maps , it is known that there are shifting in the transition line between churn to annular flow, slug to slug annular and slug to churn in line with decreasing diameter of the pipe . Void fraction value at JG and JL varied showed that the void fraction value is not only influenced by JG and JL values , but also affected the flow patterns that occur . As for the pressure drop , developed coefficient C used in Chisholm correlation to predict the value of the pressure drop . From the research , it was found that the value of the coefficient C in accordance with the results of 9.28 ( C = 9.28 ) .

Kata Kunci : mini channel, slug, bubble, slug-annular, churn, annular