Studi Eksperimental Penurunan Tekanan Aliran Dua Fasa Udara-Air Pada Mini Channel Horizontal

FARIS MAHENDRA PUTRA, Ir. Hermawan, M.Si.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Fenomena aliran dua-fasa merupakan aliran yang sering dijumpai pada berbagai macam peralatan industri. Salah satunya adalah pada condenser, sumur geothermal, heat exchanger, dan lain sebagainya. Untuk fenomena aliran dua-fasa pada pipa kecil salah satu contohnya adalah pada electronic cooling, peralatan kedokteran, dan lain sebagainya. Namun demikian Penelitian aliran dua-fasa pada pipa kecil relatif lebih sedikit dibandingkan pada pipa konvensional. Selain itu masih banyak perbedaan korelasi yang sesuai untuk mendapatkan parameter pada aliran dua-fasa salah satunya nilai pressure drop. Dalam penelitian ini dilakukan pengukuran pressure drop dengan menggunakan pressure transducer. Sensor tekanan ini dipasang dengan jarak saluran 40 cm. Alat uji yang digunakan adalah pipa acrylic dengan diameter dalam 1,6 mm. Fluida yang digunakan adalah air dan udara dengan kecepatan superfisial yang bervariasi yaitu pada JG 0,025 m/s dan JL 0,033 m/s sampai dengan JG 58 m/s dan JL 0,539 m/s. Karakteristik PSD yang didapatkan pada pressure drop menunjukkan pada aliran bubble, slug-annular, dan annular berbentuk mengerucut pada satu titik, sedangkan pada aliran churn dan slug grafik PSD menyebar tidak pada satu titik. Kemudian korelasi model homogen yang sesuai dengan penelitian ini adalah korelasi Dukler (1963), sedangakn korelasi oleh Beattie dan Whalley (1982), Owens (1961), dan Lin dkk (1991) tidak sesuai dengan hasil eksperimen. Untuk Korelasi model terpisah oleh Lockhart-Martinelli (1949), Mishima dan Hibiki (1996), dan Wongwises dan Saisorn (2009) sesuai dengan hasil eksperimen. Hubungan antara JG, JL, dan pressure drop dari eksperimen adalah semakin tinggi JG dan JL, nilai pressure drop meningkat. Kemudian didapatkan nilai C pada korelasi Lockhar-Martinelli yang sesuai dengan eksperimen adalah 9,58. (C=9,58)

The phenomenon of two-phase flow is a flow that is often found in industrial equipment. One of them on condenser, geothermal wells, heat exchangers, etc. The two phase flow phenomena in a small pipe, the example are electronic cooling, medical equipment, etc. however, research of two phase flow in a small pipe is relatively less than in conventional pipe. Besides, there are still many differences in the corresponding correlation to get the parameters in two phase flow, one of them is the value of pressure drop. In this research measured pressure drop by using a pressure transducer. The pressure sensor is fitted with the length of channel is 40 cm. the equipment test is used acrylic pipe with an inner diameter of 1.6 mm. the fluid are water and air with varying superficial velocity at JG 0.025 m/s and JL 0.033 m/s up to JG 58.0 m/s and JL 0.539 m/s. The characteristics of PSD obtained on pressure pressure drop indicates the bubble flow, slug-annular, annular shaped, and conical at one point, while the churn and slug flow the chart of PSD are spreads. Then the correlation model of homogeneous according to this study is Dukler correlation (1963), whereas the correlation by Beattie and Whalley (1982), Owens (1961), and Lin et al (1991) does not correspond to the experimental results. The separated correlation models for Lockhart-Martinelli (1949), Mishima and Hibiki (1996), and Wongwises and Saisorn (2009) are according to the experiment results. The relation between JG, JL and pressure drop of experiment is the higher JG and JL, then the value of pressure drop is increase. After that obtained correlation value of C at Lockhart-Martinelli accordance with the experiment is 9.58. (C=9.58)

Kata Kunci : Aliran dua-fasa, mini channel, pressure drop, koefisien C