STUDI PENGARUH KETINGGIAN DAN KEMIRINGAN SUDUT STEP TERHADAP KARAKTERISTIK ALIRAN THERMAL PADA BACKWARD-FACING STEP

Abstract

Model aliran separasi backward facing step (BFS) memiliki peran yang sangat penting dalam pengembangan teoritis dan rekayasa. Studi aliran BFS menunjukkan kompleksitas aliran dengan fenomena seperti separasi, recirculation, vortex, dan reattachment. Fenomena separasi aliran dan reattachment berdampak besar pada drag, penurunan tekanan, dan perpindahan panas. . Temuan dari penelitian ini menunjukkan bahwa zona resirkulasi berperan penting dalam mempengaruhi perpindahan panas pada BFS. Tinggi relatif terhadap lebar step (h/H) memengaruhi ukuran zona resirkulasi, yang kemudian berdampak pada penurunan suhu fluida di sepanjang aliran downstream. Distribusi tekanan menurun seiring peningkatan rasio h/H, dengan energi kinetik turbulen dominan di daerah dekat permukaan wall. Penambahan kemiringan step menyebabkan penurunan energi kinetik turbulen, sementara peningkatan rasio h/H cenderung meningkatkannya. Kecepatan maksimum di zona resirkulasi bertambah dengan pertambahan rasio h/H dan sudut kemiringan. Meskipun sudut kemiringan step memengaruhi panjang daerah fluktuasi koefisien friksi, nilai fluktuasi tersebut cenderung menurun seiring pertambahan rasio h/H. Nilai koefisien tekanan umumnya meningkat seiring penurunan rasio h/H.