Sidang Tugas Akhir. Alfin Andrian Permana

Transkripsi

1 Sidang Tugas Akhir Alfin Andrian Permana

2 Studi Eksperimen Pengaruh Penambahan Disturbance Body Terhadap Karakteristik Aliran Melintasi Dua Buah Silinder Sirkular yang Tersusun Secara Tandem Dalam Saluran Sempit Berpenampang Bujur Sangkar Studi kasus untuk variasi jarak gap L/D = 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; & S/D = 2.0 dengan disturbance body ulir Pembimbing: Dr. Wawan Aries Widodo, ST., MT.

3 Urutan Presentasi Latar Belakang Penelitian Sebelumnya Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Masalah Metodologi Analisa Hasil Eksperimen Kesimpulan & Saran

4 Latar Belakang Silinder sirkular adalah salah satu bentuk geometri dasar

5 Penelitian Sebelumnya

6 Daloglu (2008) D= 25 mm Wind tunnel kecil; H= 125 mm

7 D= 49 mm Wind Tunnel Besar; H= 0.6m Alam, dkk (2003) Alam, dkk (2006)

8 Penambahan Disturbance Silinder Lee, dkk (2004)

9 Blockage Rasio H=125mm D=25mm 20% Bell (1983)

10 Rumusan Masalah

11 Saluran Besar L/D Flow + + Alam, dkk (2003)

12 Saluran Besar L/D Flow + Tsutsui & Igarashi (2002) Lee, dkk (2004)

13 Saluran Sempit S/D Flow + + Daloglu (2008)

14 Saluran Sempit L/D S/D Flow + + L/D = 1.0; 1.5; 2.0; 2.5

15 Batasan Masalah Aliran fluida pada inlet : Steady dan Incompressible Benda Kerja : Silinder sirkular D= 25mm Body pengganggu berulir d= 4mm ( d/d = 0.16 ) L/D = 1.0; 1.5; 2.0; 2.5 & S/D = 2.0 Heat Transfer diabaikan

16 Tujuan Umum Pengaruh penempatan body pengganggu terhadap reduksi gaya hambat yang terjadi Karakteristik aliran pada saluran sempit berpenampang bujur sangkar yang didalamnya terdapat susunan bluff body Khusus Pressure Drop Koefisien Drag (CDT) Distribusi Tekanan (Cp) Profil Kecepatan dibelakang Silinder Sirkular

17 Metodologi

18 Peralatan Benda Uji Diameter : 25 mm Tinggi : 125 mm Pressure Tap : 2 lubang (0º & 180º) Bahan : Pipa PVC Diameter Tinggi Bahan Ulir : 4 mm : 135 mm : Kawat Tembaga : matrice

19 Peralatan Wind Tunnel Wind Tunnel Inlet & honeycomb Screen Test Section Wind Tunnel Outlet & blower

20 Peralatan Test Section Flow Pressure Tap Outlet Silinder Sirkular D=25mm Bodi Pengganggu Berulir d=4mm Pressure Tap Inlet

21 Peralatan Alat Ukur Pitot-static Tube Data Akusisi Omega DAQPRO 5300 Pressure Tranducer Omega PX655 Output 4-20mA

22 Prosedur Penelitian Kalibrasi Pembacaan Pressure Tranducer L mampere h

23 Langkah Eksperimen P Inlet & Outlet Saluran kosong Saluran dengan 1 silinder Saluran dengan 1 disturbance body Saluran dengan 2 silinder tandem Saluran dengan 2 silinder tandem + disturbance Distribusi Tekanan Saluran dengan 1 disturbance body Saluran dengan 2 silinder tandem Saluran dengan 2 silinder tandem + disturbance Profil Kecepatan Dibelakang Silinder Saluran dengan 1 disturbance body Saluran dengan 2 silinder tandem Saluran dengan 2 silinder tandem + disturbance

24 Analisa Hasil Eksperimen Pressure Drop Koefisien Drag Distribusi tekanan Profil kecepatan

25 Pressure Drop

26 Saluran Kosong

27 Friction factor

28 Silinder Tunggal

29 Disturbance body

30 Silinder tandem tanpa disturbance

31 Studi kasus dengan disturbance body

32 L/D=1.0

33 L/D=1.5

34 L/D=2.0

35 L/D=2.5

36 Efectiveness

37 Koefisien drag

38 Silinder Tunggal

39 Silinder tandem tanpa disturbance

40 Studi kasus

41 Distribusi Koefisien Tekanan

42 Silinder Tunggal

43 Silinder tandem tanpa disturbance

44 Studi kasus Silinder Upstream Jarak Separasi Tanpa 90 L/D= L/D= L/D= L/D=

45 Studi kasus Silinder downstream Jarak Reattachment Separasi Tanpa L/D= L/D= L/D= L/D=

46 Profil kecepatan

47 Silinder Tunggal

48 Silinder tandem tanpa disturbance

49 Studi kasus

50 Kesimpulan Secara keseluruhan pressure drop pada saluran meningkat seiring dengan peningkatan angka Reynolds. Penempatan disturbance body ulir pada jarak gap tertentu terhadap silinder utama yang disertai perubahan nilai Reynolds memberikan pengaruh berupa reduksi pressure drop pada angka Reynolds rendah (Re<10 5 ), serta menaikkan pressure drop pada nilai Reynolds tinggi jika dibandingkan dengan silinder tandem tanpa disturbance. Pada jarak S/D=2.0, reduksi pressure drop terbaik didapatkan oleh L/D=2.5 (23.19%) Re 5.21x10 4, Kenaikan pressure drop tertinggi dihasilkan pada jarak L/D=2.5 (7.72%) Re 1.56x10 5

51 Kesimpulan Secara umum penempatan disturbance terbaik berada pada jarak L/D=1.5, dengan tingkat kenaikan pressure drop yang paling minim pada berbagai variasi bilangan Reynolds. Koefisien drag yang dihasilkan dari penempatan disturbance memiliki tren yang sama dengan pressure drop Penempatan jarak gap (L/D) disturbance body amat berpengaruh pada distribusi koefisien tekanan tiap silinder, yaitu menunda titik separasi lebih ke belakang sebesar 5º hingga 15º dibandingkan tanpa disturbance. Adanya perubahan jarak gap (L/D) disturbance memberikan pengaruh berupa lebar defisit momentum yang lebih kecil.

52 Saran Letak wind tunnel sebaiknya pada tempat dengan ruangan yang dikondisikan temperatur udaranya, supaya variasi temperatur udara ambien dan relatif humidity dari sekeliling tidak mempengaruhi hasil eksperimen. Hendaknya digunakan alat ukur yang lebih baik agar pengukuran yang dilakukan memperoleh kondisi yang baik. Penempatan pitot static tube harus diperhatikan agar tidak mengganggu aliran dan dapat diambil data yang lebih akurat. Kalibrasi harus dilakukan setiap pengambilan data

53 .Terima Kasih

54

55

56 Konversi Reynolds Number Reh ReD

57 Perbandingan saluran terhadap Cp silinder tunggal ReD=2.32x10 4 ReD=2x10 4

58 Blockage rasio 20% CD silinder Tunggal eksperimen CDP=1.56 CDT=1.263 CDP silinder Tunggal CDP0=1.2

59 Friction factor

60 Koefisien drag P1 Rx P2 Asumsi: 1. FBx=0 2. Steady flow 3. Fully developed flow A1 0(1) 0(2) 0(3) A2