SIMULASI NUMERIK PENGARUH PENGATURAN JARAK SWIRL TERHADAP KARAKTERISTIK PEMBAKARAN DIFUSI PADA ALIRAN SEMBUR DOUBLE CONCENTRIC

KARNOWO, ST, Dr.Eng. Tri Agung Rohmat, B.Eng.,M.Eng.

2015 | Tesis | S2 Teknik Mesin

INTISARI Banyak industri dan lembaga penelitian sekarang ini banyak melakukan penelitian guna meningkatkan efisiensi pembakaran bahan bakar. Salah satunya adalah pengembangan model burner yang bisa menjamin kestabilan api. Ketersediaan alat dengan biaya yang mahal menjadi kendala bagi peneliti untuk memperoleh data data yang lengkap. Kendala tersebut bisa diatasi dengan penggunaan simulasi numerik, dengan biaya relatif lebih murah, waktu yang dibutuhkan lebih cepat. Pada penelitian ini proses pembakaran api difusi disimulasikan pada model double concentric jet burner. Hasil hasilnya dipakai sebagai tambahan informasi bagi pemahaman struktur api difusi hasil eksperimen. Simulasi numerik ini menggunakan software Fluent Version 6.1. Bahan bakar yang dipakai untuk simulasi adalah propana. Data data yang diambil adalah distribusi fraksi campuran, temperatur, kecepatan, fraksi massa spesies dan intensitas turbulensi. Adapun parameter parameter yang diamati adalah 1. Variasi besar sudut, jumlah sudu dan penempatan jarak swirl pada kondisi kecepatan bahan bakar, udara primer dan udara sekunder konstan. 2. Variasi kecepatan udara sekunder pada kecepatan bahan bakar dan udara primer yang konstan Dari hasil penelitian menunjukan dengan penambahan jarak swirl pada saluran udara primer, harga kecepatan tangensial, intensitas turbulensi dan temperatur semakin menurun, proses pembakaran menjadi tidak efisien karena sebagian kalor pembakaran terbuang keluar. Bentuk api tambah memanjang searah sumbu ruang bakar.

Many industries, and research institutes, now conduct research to improve the efficiency of fuel combustion. One of it is burner model development that guarantees flame stability. The availability of costly appliances becomes constraint for the researcher to obtain a complete data. The constraint can be overcome with use numerical simulation in a relatively cheap price and quicker time frame. In this research diffusion flame combustion was simulated in a double concentric jet burner The numerical simulation used fluent software, the fuel used for the simulation was propane. The data collected are mixture fraction, velocity component, turbulence intensity, and mass fraction distribution. The parameters perceived are 1. Variation of vane angel, the vane number, variation of the location apart the swirl in primary air pipe, at condition of fuel, primary air and secondary air velocity are constant. 2. Variation of secondary air velocity at condition of fuel, primary air are constant The results indicate that by enlarging vane angle, increasing vane number and varying the velocity of secondary air, tangential velocity, turbulence intensity and temperatur are increasing. The area of resirculation in chamber formed wide progressively. The flame are formed shorter and progressively big. At variation of additions apart the swirl in primary air pipe, tangential velocity, turbulence intensity and temperature are decreasing. The combustion prose become inefficient progressively, because some of energy combustion was losing at exhaust, the flame formed longer unidirectional the axis of chamber.

Kata Kunci : numerical simulation, double concentric, swirl, tangential velocity, turbulence intensity, flame length