KAJIAN FENOMENA SEPARASI ALIRAN PADA PIPA SUDDEN CONTRACTION MENGGUNAKAN METODE EKSPERIMEN DAN NUMERIK

Abstract

Sudden contraction merupakan suatu saluran dengan bentuk terkontraksi secara tiba-tiba dari daerah upstream menuju downstream. Pada saluran tersebut terjadi penyempitan penampang secara tiba-tiba sehingga mengakibatkan terjadinya penurunan tekanan yang drastis pada daerah kontraksi, hal ini dikarenakan efek nozzel pada aliran yang mengalami separasi. Penelitian dilakukan di Laboratorium Thermofluida Jurusan Teknik Mesin Universitas Diponegoro. Pada penelitian ini digunakan metode eksperimen dan simulasi secara numerik untuk mengetahui fenomena aliran yang terjadi pada pipa sudden contraction dengan memperhatikan Coefficient of Pressure dari aliran.  Analisa eksperimen dilakukan dengan menggunakan perangkat pengujian berupa wind tunnel yakni Air Flow Bench AF10. Alat uji yang digunakan adalah sebuah pipa sudden contraction dengan rasio kontraksi 10:7 dan panjang saluran 380 mm. Analisa secara numerik dilakukan dengan simulasi menggunakan software ANSYS FLUENT 14 dengan memasukkan kondisi-kondisi yang sesuai dengan pengujian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada saluran sudden contraction aliran mengalami zona separasi pada rentang X/Dh -1.08 sampai X/Dh 0.12 untuk Y/Dh 0.0, pada rentang X/Dh -0.6 sampai X/Dh 0.36 untuk Y/Dh 0.032 dan pada rentang X/Dh -1.08 sampai X/Dh 0.0 untuk Y/Dh 0.48. Sedangkan untuk zona resirkulasi terjadi sesaat setelah melewati zona separasi hingga beberapa saat sebelum melewati batas aliran.