SIMULASI COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) POLA ALIRAN DUA FASA UDARA AIR DAN MINYAK PADA T-JUNCTION PIPA KAPILER

Aliran fluida tidak hanya satu fase, adapun yang dijumpai juga aliran multiphase. Salah satu aliran multifase adalah aliran dua-fase. Pada aliran dua-fase ini berpotensi terbentuknya berbagai macam pola aliran yang disebabkan banyak hal. Oleh karena itu diperlukan perhitungan yang tepat untuk menghindari hal buruk yang terjadi. Salah satu metode penelitian aliran dua-fase ini adalah dengan adanya sistem komputasi atau yang biasa dikenal dengan istilah Computional Fluid Dynamics (CFD). CFD ini sangat cocok digunakan untuk melakukan analisis terhadap sebuah sistem yang rumit dan sulit dipecahkan dengan perhitungan manual.Pada penelitian ini untuk mengetahui fenomena pola aliran pada aliran dua-fase pada pipa kapiler T-Junction dengan simulasi numerik menggunakan software ANSYS Fluent 2020 R1. Simulasi ini dilakukan pada pipa kapiler T-Junction 2 dimensi dengan berdiameter 1,6 mm, dan panjang 200 mm. Fluida kerjanya menggunakan udara-air dan minyak dengan pola aliran plug variasi kecepatan superfisial liquid (JL) = 0,0414 m/s dan kecepatan superfisial gas (JG) = 0,0829 m/s. Pola aliran slug variasi kecepatan superfisial liquid (JL) = 0,622 m/s dan kecepatan superfisial gas (JG) = 3,3174 m/s, pola aliran churn variasi kecepatan superfisial liquid (JL) = 1,244 m/s dan kecepatan superfisial gas (JG) = 3,3174 m/s.Hasil dari simulasi menunjukan adanya pola aliran yang muncul dari semua variasi adalah pola aliran plug, slug, dan churn. Pada pola aliran plug yang terbentuk memanjang/kapsul/peluru, sehingga dapat terbentuk ketika nilai kecepatan superfisial udara dinaikkan dan nilai kecepatan superfisial cairan lebih rendah. Pola aliran slug adalah pola aliran yang terbentuk dari aliran udara yang membentuk inti gas dan air yang menempel pada dinding pipa. Keduanya mengalir bersama membentuk cincin air. Pada beberapa titik, cincin air lebih tebal dari pada bagian lainnya dan membentuk leher cairan. Pola aliran Churn adalah pola aliran yang terbentuk tidak teratur yang disebabkan adanya perbedaan kecepatan antara gas dan liquid pada kecepatan superfisial gas JG = 3,3174 m/s dan kecepatan superfisial liquid JL = 1,244 m/s. Pola aliran churn cenderung acak karena pengaruh bertambahnya kecepatan superfisial liquid (JL).