Simulasi numerik udara melintasi tiga silinder sirkular yang tersusun Staggered mengunakan software fluent pada Reynold number 40 dan 100
ABSTRAK
Secara umum desain susunan pipa (tube) pada mesin heat exchanger menggunakan model staggered. Dalam penyusunanya perlu memperhatikan faktorfaktor seperti gaya drag, gaya lift, pengaruh angka Reynold, distribusi tekanan dan bentuk vortek yang terjadi. Apabila faktor tidak diperhitungkan bisa menyebabkan tube menjadi bengkok dan mengganggu kinerja mesin heat exchanger. Alasan lain adalah pada saat ini jarang ditemui penelitian mengenai aliran fluida melintasi susunan staggered dengan jumah silinder lebih dari 2. Maka dari itu pada studi ini dilakukan penelitian mengenai 3 silinder yang disusun secara staggered. Metode yang digunakan adalah simulasi numerik menggunakan software Fluent untuk mengetahui hasil observasi dari nilai Cd, Cl, bentuk visualisasi dari vortek shedding dan proses separasi aliran. Variasi angka Reynold yang digunakan adalah 40 dan 100. Untuk susunan staggered digunakan dua macam kasus. Kasus 1 dengan jarak antar silinder yang rapat T/D = 0.75 dan P/D = 1.5. Sedangkan untuk kasus 2 dengan jarak antar silinder yang renggang T/D = 1.5 dan P/D = 3. Selanjutnya dilakukan analisa dan perbandingan hasil data yang diperoleh agar didapatkan susunan 3 silinder staggered dengan potensi peningkatan kerja mesin paling baik.
Dari data simulasi diperoleh bahwa pada kasus 1 dengan jarak yang rapat menyebabkan nilai Cd yang diperoleh lebih kecil dan hanya sedikit aliran yang melewati celah antar silinder. Untuk angka Reynold 40 terbentuk twin vortex. Sedangkan pada kasus 2 dengan jarak yang renggang menyebabkan nilai Cd besar dan terjadi laminar vortex street. Selain itu aliran banyak melintasi celah dan terseparasi seperti silinder tunggal. Pada 3 silinder staggered dengan jarak yang rapat pada angka Reynold 40 terdapat fenomena menarik. Fenomena tersebut adalah timbul bentuk aliran twin vortex yang sama dengan aliran yang melintasi segitiga tunggal ( Triangular Obstacle).
Kata Kunci (Keyword) ; Staggered, 3 Silinder, Gambit, Fluent, Reynold 40, Reynold 100, Twin Vortex, Cd, Drag
S02-8071 | 807 | Koleksi Skripsi | Tersedia |
Tidak tersedia versi lain