Studi Numerik Aliran Melalui Square Duct dan Elbow 90º Dengan Variasi Diameter Inlet Disturbance Body (d/Dh = 0,064; 0,08 dan 0,1).

Nugraha, Elfandy Putra (2017) Studi Numerik Aliran Melalui Square Duct dan Elbow 90º Dengan Variasi Diameter Inlet Disturbance Body (d/Dh = 0,064; 0,08 dan 0,1). Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2112100155-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version

Download (8MB) | Preview

Abstract

Listrik merupakan kebutuhan utama, dapat dilihat dengan banyaknya power plant yang bekerja. Suatu power plant mempunyai beberapa sistem utama untuk pembangkitan listrik diantaranya ialah sistem saluran udara. Saluran udara berfungsi mengalirkan suatu fluida dari suatu tempat ke tempat lain. Beberapa komponen utama sistem saluran udara ialah straight duct, fitting, serta penambahan aksesoris seperti damper, guide vane, maupun bodi silinder pengganggu. Tetapi pada kondisi aktual, penggunaan aksesoris serta fitting seperti elbow 90º ini menyebabkan bertambahnya pressure drop serta head losses akibat adanya friction loss, separation loss, dan secondary flow yang terjadi setelah melewati fitting serta penambahan suatu aksesoris. Pemasangan bodi silinder pengganggu pada inner wall upstream duct diharapkan dapat mengurangi pressure drop, serta melawan adverse pressure dan wall shear stress yang diakibatkan adanya elbow 90º. Penelitian ini dilakukan secara numerik 3D dimana model turbulensi yang digunakan yaitu k-ɛ standard dengan batasan aliran fluida bersifat incompressible flow, viscous serta steady flow. Model uji berupa sistem saluran udara berpenampang bujur sangkar yang terdiri dari, sisi ducting Dh = 125 mm, upstream duct (straight duct) dengan panjang 7Dh, variasi bodi silinder pengganggu d/Dh = 0,064; 0,08 dan 0,1; elbow 90º dengan R/Dh =1,5 serta downstream duct (straight duct) dengan panjang 15Dh, Re yang digunakan yaitu 3,94 x 104, 7,88 x 104 dan 1,34 x 105. Pengukuran parameter dilakukan pada setiap cross section aliran di sepanjang downstream duct serta elbow 90º. Dari hasil studi numerik yang dilakukan didapatkan hasil berupa visualisasi aliran seperti profil kecepatan, kontur kecepatan, serta kontur pathline, dimana hasil tersebut menunjukkan dengan adanya penambahan IDB mengakibatkan profil kecepatan pada elbow lebih tinggi di sisi outer wall berbeda halnya tanpa IDB yang masih berada pada inner wall. Pressure drop yang ditimbulkan dengan penambahan IDB tiap variasi kecepatan mengalami kenaikan yang cukup signifikan akibat adanya gesekan yang cukup kuat antara partikel fluida dengan dinding ducting. Selain itu terdapat gap yang cukup besar pada coefficient of pressure di elbow tanpa dan dengan IDB. Dapat disimpulkan dengan penambahan IDB menimbulkan pressure drop yang terjadi semakin tinggi serta friction yang cukup kuat pada Re tinggi. ========================================================= ========== Many power plants have main system to gain some electricity, among them are ducting system. The fuction of ducting system is to circulate air from first position to second position. The component of ducting system is like straight duct, fitting, accessories such as damper, guide vane or disturbance body. But in the actual condition, ducting system with accessories and fitting such as elbow caused pressure drop, headlosses, separation loss and secondary flow. One of the effort to reduce the pressure drop inside elbow is add a body disturbance called inlet disturbance body (IDB). This research did as a 3D numeric with turbulence model k-ɛ standard with some limits such as incompressible flow, viscous and steady flow. This numerical studi use square ducting system with hydraulic diameter (Dh = 125 mm), upstream duct (straight duct) with length 7Dh, variation of diameter d/Dh = 0,064; 0,08 and 0,1, elbow 90º with curvature ratio R/Dh =1,5 and the last downstream duct (straight duct) with length 15Dh, variation of Re 3,97 x 104, 8,74x 104 and 1,34 x 105. In each cross section of downstream duct and elbow 90º is done by parameter measurement’s. The result of this numerical study shows visualization of flow such velocity profile, velocity contour, and pathline contour. The result shows that the placement of IDB caused higher velocity profile in outer elbow different from without IDB, velocity profile without IDB higher in inner wall so that with placement of IDB cant resolve adverse pressure caused curvature ratio of elbow. Pressure drop with placement of IDB have increase because friction between particle of fluid and wall. Other than that there is gap in coefficient of pressure in elbow with and without IDB. So the result in the end, ducting with IDB have effect to get more pressure drop than without IDB dan friction from higher Re.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: square duct, elbow 90º, inlet disturbance body, pressure drop, numerik.
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Elfandy Putra Nugraha
Date Deposited: 29 Sep 2017 07:41
Last Modified: 08 Mar 2019 06:33
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/45166

Actions (login required)

View Item View Item