STUDI VISUALISASI FENOMENA TUMBUKAN TETESAN AIR PADA PERMUKAAN LOGAM PANAS PADA DAERAH CRITICAL HEAT FLUX

STEVANUS EKO BUDI PR, Prof.Ir. Samsul Kamal.,M.Sc.,Ph.D

2015 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Multiple droplet merupakan tetesan air yang jatuh terus menerus pada frekuensi tertentu pada suatu permukaan. Spray cooling merupakan salah satu penggunaan dari droplet untuk proses pendinginan. Penggunaan Spray cooling dapat ditemukan pada proses reaksi inti nuklir, pembentukan material dengan metode quenching dan peralatan elektonik. Pada penelitian ini dipelajari lebih lanjut tentang Fenomena Tumbukan Tetesan Air Pada Permukaan Logam Panas Pada Daerah Critical Heat Flux . Permukaan logam yang digunakan adalah Alumunium ( Al ), Tembaga ( CU ), Stainless Steel ( NSS ), Stainless Steel dengan lapisan TiO2 ( UVN ) dan Stainless Steel dengan lapisan TiO2 dan diberi sinar UV ( UVW ). Proses visualisasi dilakukan untuk mengamati karakteristik dari droplet. Variabel yang digunakan diantaranya suhu permukaan, bilangan weber dan frekuensi jatuhnya droplet dicari hubungannya terhadap kecepatan penguapan dan bentuk droplet saat menumbuk permukaan logam. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah bahwa bilangan weber, frekuensi dan suhu permukaan mempengaruhi waktu pendidihan dari droplet. Semakin besar nilai weber, waktu pendidihan semakin lama dan bentuk droplet saat menumbuk semakin tidak teratur. Semakin tinggi suhu permukaan semakin singkat waktu pendidihan dan bentuk droplet semakin tidak teratur. Waktu pendidihan, bentuk droplet saat menumbuk dan wetting limit juga dipengaruhi oleh karakteristik setiap logam serta sudut kontak.

Multiple droplets is water droplets which fall continuously at certain frequencies on a surface. Spray cooling is one of the droplets application in cooling process. The use of Spray cooling can be found in the core of nuclear reaction processes, the formation of the material with the methods of quenching and electronic appliance. This research engage to a deeper study on phenomenon of water droplets collisions on the surface of hot metal on the Critical Heat Flux. The surface of the metal is Aluminum (Al), copper (CU), Stainless Steel (NSS), Stainless Steel with a layer of TiO2 (UVN) and Stainless Steel with a layer of TiO2 and UV rays (UVW). The visualization process carried out to observe the characteristics of the droplets. Variables include surface temperature and the relation between weber coefficient and the frequency of droplets fall on the evaporation rate and droplets shape when they hit the metal surface. The results obtained from this study are the number of weber, frequency and surface temperature which affect the time of evaporation of the droplets. The larger the value of weber, the longer the evaporation time and the more irregular shape the droplets was formed. The higher the surface temperature, the shorter time it took for boiling and also the more irregular shape the droplets was formed. The shape of the droplets and wetting limit was also affected by the characteristic of each metal and its contact angle.

Kata Kunci : Droplets, weber number, frequency, spray cooling, Critical Heat Flux.