KAJIAN EKSPERIMENTAL ALIRAN MULTI KOMPONEN (UDARA, AKUADES 47%, GLISERIN 50%, BUTANOL, 3%) PADA PIPA MINI DENGAN KEMIRINGAN 40 DERAJAT TERHADAP HORISONTAL

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). Penerapan aliran dua fase banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-dan dunia industri seperti pada boiler, heat exchanger, sistem perpipaan, dan geothermal. Tujuan penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik pola aliran, peta pola aliran, fraksi hampa, dan gradien tekanan. Penelitian ini dilakukan pada saluran pipa mini (minichannel) dengan sudut kemiringan 40o terhadap horisontal dengan panjang pipa mini 130 mm dan diameter 1,6 mm. Fluida yang digunakan yaitu campuran gas – air dan butanol 3%. Variasi yang digunakan pada kecepatan superfisial gas (JG) dan cair (JL) masing-masing yaitu pada rentang JG = 0,025 – 66,3 m/s dan JL = 0,033 – 4,935 m/s. Data karakteristik pola aliran dan fraksi hampa diambil dengan menggunakan high speed camera dengan kecepatan 1200 fps. Pada penelitian ini, pola aliran diproses menggunakan filmora yang hasilnya berupa video AVI kemudian diolah dengan virtualdub. Fraksi hampa diolah dengan menggunakan metode digital image processing dengan program MATLAB R2014a. Gradien tekanan juga diolah dengan menggunakan MPX system yang terhubung ke komputer.Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, 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 slug annular dan annular. Hasil penelitian fraksi hampa menunjukkan bahwa nilai JG dan nilai JL sangat mempengaruhi nilai fraksi hampa dimana semakin tinggi nilai JG maka nilai fraksi hampa semakin tinggi, sedangkan semakin tinggi nilai JL maka nilai fraksi hampa semakin rendah. Hasil gradien tekanan menunjukkan bahwa nilai JG dan JL juga sangat memengaruhi gradien tekanan dimana semakin tinggi nilai JG dan JL maka nilai gradien tekanan akan semakin naik. Besar nilai gradien tekanan dan fraksi hampa dipengaruhi oleh viskositas dan tegangan permukaan.