KAJIAN EKSPERIMENTAL KARAKTERISTIK ALIRAN DUA FASE UDARA-AIR + 5% BUTANOL PADA PIPA KECIL POSISI MIRING 10
Abstract
Aliran dua fase (two-phase flow) merupakan bagian dari aliran multi fase yang hanya melibatkan dua macam wujud dari suatu zat dalam sebuah aliran. Aliran dua fase dapat terjadi pada saluran atau pipa berukuran besar (large channel), normal (normal channel), mini (mini channel), mikro (micro channel), dan bahkan pada saluran nano (nano channel). Aliran dua fase banyak dijumpai baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam proses-proses industri, seperti pada alat penukar panas, ketel uap, geothermal dan sistem perpipaan. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui informasi karakteristik mengenai pola aliran, peta pola aliran, fraksi hampa dan gradien tekanan aliran dua fase pada saluran pipa mini (mini channel). Penelitian ini dilakukan pada seksi uji berupa pipa kaca berdiameter 1,6 mm dengan sudut kemiringan 10⁰ terhadap posisi horizontal. Fluida yang digunakan yaitu campuran udara-air dan butanol 5%. Nilai kecepatan superfisial air dan udara dibuat bervariasi yaitu JL = 0,033 – 4,93 m/s dan JG = 0,025 – 66,3 m/s. Data karakteristik dari pola aliran dan fraksi hampa diambil dengan menggunakan high speed camera dengan kecepatan 1200 fps. Pada penelitian ini pola aliran diproses menggunakan metode visualisasi dengan program MOV ke AVI kemudian diolah dengan virtualdub. Fraksi hampa dihitung menggunakan metode digital image processing dengan program MATLAB R2014a. Gradien tekanan menggunakan sensor tekanan fluida MPX System yang dihubungkan ke komputer. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan pada pola aliran yang didapatkan yaitu : annular, bubbly, churn, plug dan slug annular. Peta pola aliran yang didapatkan pada penelitian ini lebih dominan pada pola aliran plug dan churn. Nilai fraksi hampa dipengaruhi oleh JG dan JL yang bervariasi dan pola aliran yang terjadi. Sedangkan untuk hasil gradien tekanan menunjukkan bahwa kecepatan superfisial gas (JG) dan kecepatan superfisial cair (JL) sangat mempengaruhi nilai gradien tekanan semakin tinggi nilai JG dan JL maka nilai gradien tekanan akan semakin naik.