KAJIAN EKSPERIMENTAL ALIRAN MULTI KOMPONEN (UDARA, AQUADES 66%, GLISERIN 30%, BUTANOL 4%) PADA PIPA MINI DENGAN KEMIRINGAN 20 DERAJAT TERHADAP HORISONTAL

Aliran dua fase adalah bagian dari aliran multifase yang hanya melibatkan dua macam wujud dari suatu zat dalam sebuah aliran. Studi eksperimental aliran dua fase menggunakan campuran air dan udara sudah banyak dijumpai namun belum ada penelitian yang menggunakan fluida cair yang memiliki viskositas tinggi dan tekanan permukaan yang rendah. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan informasi tentang peta pola aliran, pola aliran, gradien tekanan, dan fraksi hampa pada aliran dua fase di saluran pipa mini (minni channel), dan untuk mengetahui pengaruh karakteristik cairan yang digunakan terhadap hasil yang didapat.

Penelitian ini menggunakan seksi uji berupa pipa kaca mini yang memiliki diameter dalam sebesar 1,6 mm dengan panjang 130 mm pada sudut kemiringan sebesar 20 derajat terhadap posisi horizontal. Bahan yang digunakanan adalah fluida berupa campuran dari udara, aquades 66%, gliserin 30%, butanol 4%. Dengan nilai JL = 0,033 – 4,958 m/s dan JG = 0,025 – 66,618 m/s. Pada penelitian ini data karakteristik dari pola aliran dan fraksi hampa diambil dengan menggunakan high speed camera pada kecepatan 1200 fps. Data dari pola aliran akan diproses dengan metode visualisasi dengan program MOV to AVI kemudian diolah dengan virtual dub. Fraksi hampa akan diproses dengan metode digital image processing dengan menggunakan program MATLAB R2014a. Gradien tekanan yang memakai sensor tekanan fluida MPX System akan dihubungkan ke sebuah komputer.

Pada penelitian ini hasil pola aliran yang didapatkan adalah: bubbly, plug, annular, slug annular, dan churn. Pada peta pola aliran didominasi pola churn sebanyak 14 sampel. Hasil penelitian mengenai fraksi hampa menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai JG maka nilai fraksi hampa semakin besar, sedangkan semakin tinggi nilai JL maka nilai fraksi hampa semakin menurun. Hasil gradien tekanan memperlihatkan bahwa nilai (JG) dan (JL) sangat mempengaruhi nilai gradien tekanan, semakin tinggi nilai JG dan JL maka nilai gradien tekanan akan semakin naik. Nilai viskositas, tegangan permukaan, dan sudut kemiringan mempengaruhi terhadap bentuk pola aliran dan nilai gradien tekanan.