Studi Eksperimen Dan Numerik Karakteristik Boundary Layer Turbulen Di Dalam Asymmetric 3D flat-Walled Diffuser 20° “Studi Kasus bilangan Reynolds Rew₁ = 8,7 x 10⁴ dan Rew₁ = 12,9 x 10⁴”

Anggamawarti, Merlina Fitri (2011) Studi Eksperimen Dan Numerik Karakteristik Boundary Layer Turbulen Di Dalam Asymmetric 3D flat-Walled Diffuser 20° “Studi Kasus bilangan Reynolds Rew₁ = 8,7 x 10⁴ dan Rew₁ = 12,9 x 10⁴”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2107100091-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (8MB) | Request a copy

Abstract

Diffuser merupakan sebuah saluran tertutup dengan penampang melintang yang membesar sepanjang arah aliran. Peningkatan tekanan yang terjadi di dalam diffuser akan menghasilkan gradient tekanan yang positif atau disebut juga dengan adverse pressure gradient (APG). Adanya APG mengakibatkan perkembangan boundary layer yang sangat cepat dan semakin sensitif terhadap terjadinya separasi aliran di dalam diffuser. Terjadinya separasi merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi nilai coefficient presssure (Cp) suatu diffuser. Hal tersebut mengakibatkan diffuser pressure recovery menjadi rendah atau bahkan mengalami drop apabila aliran di dalam diffuser mengalami separasi akibat APG yang sangat besar.Oleh karena itu perlu dilakukan adalah penelitian untuk mengetahui karakteristik boundary layer di dalam diffuser baik secara eksperimen maupun numerik. Test section pada penelitian ini adalah asymmetric flatwalled diffuser dengan sudut divergensi (0) = 20°, yang memiliki panjang berturut-turut L, = 500 mm, L, = 500 mm dan L; = 300 mm, serta memiliki lebar span (b) = 100 mm dan tinggi inlet diffuser (W,) = 50 mm. Pada penelitian ini digunakan bilangan Reynolds 8,7 x 10 dan 12,9 x 10'berdasarkan tinggi inlet diffuser dan kecepatan maksimum pada inlet diffuser. Penelitian ini juga mengggunakan metode numerik dengan software Fluent 6.3.26 dengan turbulence model, yaitu shear stress transport k-o (SST) dan k-e enhanced wall treatment. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah aliran mengalami separasi pada daerah sesaat setelah inlet diffuser yaitu di sekitar jarak XL, = 0,012 untuk Rew; = 8,7 x 10* dan XL, = 0,019 untuk Rey; = 12,9 x 10' berdasarkan hasil visualisasi velocity vektor secara numerik. Adanya peningkatan bilangan Reynolds sebesar 48,3% menyebabkan penundaan separasi sebesar 0,816. Separasi terus terjadi sampai jarak x/L, = 2. Cpr untuk Rey; = 8,7 x 10' yang didapatkan sebesar 0,34 (eksperimen) dan 0,28 (numerik) dan nilai CPmars pada (x/L; = 2) sebesar 0,46 (eksperimen) dan 0,47 (numerik). Sedangkan untuk Rew, = 12,9 x 10' nilai Cpr sebesar 0,37 (eksperimen) dan 0,32 (numerik) dan nilai CpPmas yang dihasilkan sebesar 0,49 (eksperimen) dan 0,50 (numerik).
========================================================================================================================================
Diffuser is one of closed channel with cross section that enlarges along flow direction. Increasing fluid pressure in diffuser causes a positive pressure gradient or also was called as an adverse pressure gradient (APG). The APG causes development of the boundary layer increases quickly and more sensitive to the flow separation in diffuser. Flow separation is one of factor that influences the value of pressure coefficient (Cp) in the diffuser. As a result, the diffuser pressure recovery become low or even drop if the flow in the diffuser exeperience separation. Therefore, it is needed to do a study to know the boundary layer characteristics in the diffuser using experiments and also numerical simulation. Test section of this study were a flat-walled asymmetric diffuser with a divergence angle (0) = 20° that has length of L; = 500 mm, L>= 500 mm, and L3 = 300 mm, width of span (b) = 100 mmand height diffuser (W) = 50 mm. In this experiment it is used Reynolds numbers of 8,7 x 1O' and 12,9 x 10° based on the diffuser height inlet and the maximum velocity at the diffuser inlet. This experiment also uses numerical metohds Fluent 6.3.26 software with turbulence models shear stress transport k-w (SST) and k-e enhanced wall treatment. Results of this experiments show that the flow separation occurs at approximately x/L; = 0,012 for Rew; = 8,7 x 1 0* and x/L, = 0,019 for Rew; = 12,9 x 10', based on visualisation of netitut jeknol 2 Sepuluh Nopember velocity vectors. Increase of Reynolds number of 48,3% causes separation delay up to 0,8%. Separation happen continuously up to distance x/L; = 2. Cpr for Rey; = 8,7 x 10° is 0,34 (experiment), 0,28 (numeric) and value of CPmax at (x/L; = 2) is 0,46 (experiment) and 0,47 (numeric). Whereas for Rew, = 12,9 x 10° value of Cpr is 0,37 (experiment), 0,32 (numeric) and value of CPmax was result is 0,49 (experiment) and 0,50 (numeric).

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 620.106 4 Ang s 2011 3100012045347 (WEEDING)
Uncontrolled Keywords:	Asymmetric 3D flat-walled diffuser, bilangan Reynolds tinggi, pressure recovery coefficient, boundary layer, metode numerik.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ1225 Milling machines numerically controlled
Divisions:	Faculty of Electrical Technology > Electrical Engineering > 20201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Anis Wulandari
Date Deposited:	18 Jun 2026 03:22
Last Modified:	18 Jun 2026 03:22
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/133869

Actions (login required)

View Item