Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Riset ini bertujuan untuk mendapatkan konstanta parameter model turbulen k-ε Standar yang optimum (akurat dan efisien) dalam aliran kompresibel fasa tunggal confined jet tanpa perubahan fasa, Model turbulen yang dianalisa adalah k-ε Standar, RNG, dan RSM sebagai model persamaan transport Navier-Stokes yang direratakan (RANS). Struktur aliran dalam confined jet dipengaruhi oleh geometri dan potensial tekanan fluida. Kajian dilakukan menurut tahapan studi komparasi pemodelan aliran internal jet berselubung (confined jet), studi parametris model turbulen aliran kompresibel tunggal fasa confined jet, dan studi optimasi model turbulen k-e Standar.Penelitian ini dilakukan melalui tahapan metode langkah pemodelan turbulen untuk aliran kompresibel nosel konvergen-divergen dan jet-ejector udara, menguji hasil pemodelan dengan hasil pengamatan data primer maupun data sekunder penelitian serumpun untuk memperoleh hasil verifikasi, kemudian menganalisa parameter turbulensi dalam model persamaan k-e Standar guna memperoleh hasil prediksi yang lebih baik.Model turbulensi k-e Standar termodifikasi telah divalidasi dengan hasil eksperimental nosel konvergen-divergen uap (Athab M.H., Al-Taie A., Mashi H.W.(2016)), dan telah memberikan kecocokan hasil yang cukup baik. Fenomena fisis dinamika aliran kompresibel pada simulasi jet ejector udara 3 mm sudah memberikan verifikasi yang baik dengan hasil eksperimen dan hasil komparasi studi ejector supersonik (Al.Nuaimi A.,Worall M., Riffat S., (2019)) menunjukkan kemiripan karakteristik rasio penghisapan terhadap tekanan fluida primer udara.Berdasarkan hasil yang diperoleh juga diketahui bahwa model optimum k-e Standar dipengaruhi oleh parameter sensitif suku difusi dan disipasi konstanta nilai cµ, c1e, dan c2e. Untuk prediksi energi kinetik turbulen dan laju disipasi yang optimum dengan model rujukan RSM didapatkan kedua harga parameter tersebut memilki fungsi proposional positif pada konstanta cµ, namun proporsi berlawanan dengan harga konstanta c2e dan c1e.Konstanta optimum model k-є Standar yang diperoleh adalah yaitu pada cµ = 0.05, c1є = 1.48, dan c2є = 1.88 (atau berada di rentang 0,04 atas untuk c1e dan bawah untuk cµ dan c2e dari harga bawaan) . Dalam harga rentang tersebut error yang terjadi berturut-turut untuk k dan є sebesar -8,88% dan -17,44%.

---

The objective of this research is to find the optimal turbulence model of k-e Standard (cµ, c1e, and c2e) with a better result for predicting compressible fluid dynamics in a confined-jet. Turbulence field in a jet flow plays an important role in influencing the performance of momentum transfer process at shear layer in nozzle application for momentum source and mixing process as well. In this research some activities respectively has been conducted from preliminary turbulence modeling for compressible flow in convergent-divergent nozzle and air jet ejector, verification and validation on modeling results by comparing with experimental primary data and also by other secondary data, and next continuing with turbulence parameters analysis in Standard k-e model to obtain the better accuracy.

The preliminary studies in turbulence modeling presented the modified Standard k-ε of Converging-Diverging Nozzle has given the good agreement with Athab M.H., Al-Taie A., Mashi H.W.(2016) for Mach number at some pressure ratio. The turbulence modeling of 3 mm air jet-ejector also resulted the similar trend of the relation between entrainment ratio and motive fluid pressure with the work done by Al.Nuaimi A., Worall M., Riffat S., (2019).

The results showed that the sensitive parameters in Standard k-e model dissipation and diffusion terms, cµ, c1e and c2e, strongly affected the optimum value of turbulent kinetic energy (k) and dissipation rate (e), compared with the reference model. For a better results of k and e, could be obtained by changing the c2e into positively proportional, but the cµ and c1e must be changed with opposite proportionality. And the optimum Standard k-e model fot air-jet ejector with 3 mm nozzle diameter have the values of cµ is 0.05; c1e is 1.48; and c2e is 1.88 with the error values for k is -8.88% and e is -17.44%."

"ABSTRAKIce slurry adalah salah satu jenis es yang terdiri dari dua fase, yaitu padat dan cair yang terbuat dari campuran larutan antara air sebagai pelarut dan zat aditif sebagai zat terlarut yang berfungsi untuk menurunkan titik beku. Zat aditif yang digunakan dalam pembuatan ice slurry dapat berupa glikol, NaCl, dan ethanol. Investigasi karakteristik fluida dalam penelitian ini bertujuan untuk membuktikan bahwa fluida ice slurry dengan menggunakan monoethylene glycol sebagai zat penurun titik beku adalah fluida non ndash;Newtonian tetapi belum diketahui jenisnya, antara pseudoplastik atau dilatan. Percobaan dilakukan dengan mengukur pressure drop dan juga debit untuk nantinya dihitung hubungan antara shear stress dan shear rate untuk mendapatkan gradien power law index yang digunakan untuk mengkategorikan jenis dari fluida ini. Percobaan pertama dilakukan dengan pipa uji berdiameter 24 mm, dengan lima variasi kecepatan dan variasi konsentrasi awal monoethylene glycol 5 , 7 dan 10 dalam 30 liter air menghasilkan rentang power law index n sebesar 1,07 ndash; 1,11. Lalu percobaan kedua menggunakan pipa uji 21 mm menghasilkan n sebesar 1,24 ndash; 1,29 dan percobaan ketiga menggunakan pipa uji 14 mm menghasilkan n sebesar 1,43 ndash; 1,58. Jika suatu fluida non-Newtonian mempunyai n > 1 maka bisa dikategorikan fluida tersebut adalah fluida non-Newtonian bentuk dilatan. Ice slurry yang digunakan dalam pengujian ini merupakan fluida non-Newtonian bentuk dilatan karena mempunyai rentang n > 1.

---

ABSTRACTIce slurry is a solid ndash liquid ice which made up of a mixture between additive compound as solute and water as solvent. The additive compound is used to lower the freezing point temperature and some of the compounds used to make ice slurry initial solutions are kind of glycols, sodium chloride, ethyl alcohol or ethanol, etc. In this research, investigation of fluid flow characteristic is to proof that ice slurry with monoethylene glycol as freezing point depressant is a non Newtonian fluid, either as pseudoplastic or dilatant fluid. Experiment was done by measuring pressure drop or head loss and volume flow rate as variable to determine the relation between shear stress and shear rate to calculate the power law index gradient, which is used this kind of non Newtonian fluid. The first experiments were performed in 24 mm test tube, with five variation of pump speed, and variation of freezing point depressants initial concentrations of monoethylene glycol are 5 , 7 , and 10 in 30 liters of water solutions and give results in power law index value range of 1,07 ndash 1,11. The second experiments were using 21 mm test tube and gave results in power law index value range of 1,24 ndash 1,29. The third experiments were using 14 mm test tube and gave results in power law index value range of 1,43 ndash 1,58. If non Newtonian fluid has n 1 then it can be categorized as non Newtonian fluid with dilatant form. Type of ice slurry used in this experiments prooved as a non Newtonian fluid with dilatant form because the value of power law index resulted were exceeding 1 n 1 ."

"Fraktal adalah penggalan sebuah bentuk geometri yang bisa dibagi lagi menjadi bagian-bagian dimana setiap bagian tersebut akan terlihat mirip dengan bentuk keseluruhannya. Derajat dari batas penggalan suatu fraktal disebut dimensi fraktal. Analisis fraktal ditenggarai cukup efektif untuk memecahkan berbagai permasalahan fenomena alam yang agak rumit. Dalam penelitian ini analisis fraktal diterapkan pada proses fingering aliran celah sempit fluida Newtonian. Analisis fraktal ini dilakukan dengan menghitung dimensi fraktal dari pola aliran yang terbentuk dan mencari korelasinya dengan viskositas fluida, lebar celah dan sudut kemiringan plat kaca, serta gradien temperatur. Dari hasil analisis yang dilakukan, diperoleh beberapa karakteristik pola aliran yang terbentuk. Dimensi fraktal dari pola aliran akan meningkat seiring dengan pertumbuhan gelombang yang terbentuk. Untuk lebar celah dan sudut kemiringan yang berbeda tidak mempengaruhi karakteristik aliran karena nilai dimensi fraktal terhadap waktu spesifik dari pola alirannya tidak menunjukkan perbedaan. Perbedaan viskositas dari fluida mempengaruhi pola aliran, semakin besar viskositas fluida pertumbuhan gelombang akan semakin kecil. Hal ini ditunjukkan oleh nilai dimensi fraktalnya yang juga semakin kecil. Aliran Hele Shaw melalui medan dengan gradien temperatur positif memiliki pertumbuhan gelombang yang lebih cepat dibanding dengan kondisi normal. Demikian pula dengan aliran Hele Shaw yang melalui medan dengan gradien temperatur negatif namun memiliki karakteristik aliran yang berbeda. Nilai dimensi fraktal aliran ini akan menurun saat t/t*>6.

---

Fractals are of rough or fragmented geometric shape that can be subdivided in parts, each of which is (at least approximately) a reduced copy of the whole. The degree of fractal boundary fragmentation is called by fractal dimension. Fractal analysis is powerful to solve the complicated natural phenomenon problems. In this experiment, fractal analysis is applied for fingering process of Newtonian fluid thin space flow.

This fractal analysis is processed by counting the fractal dimension of flow pattern and determining the correlation with fluid viscosity, width of gap, degree of angle and the temperature gradient. From the analysis result, there is some flow pattern characteristic founded. The fractal dimension of the flow pattern will increase in a row with the wave growth. The difference of the width of gap and the degree of angle do not affect the flow characteristic because the fractal dimension of the time specific of the flow pattern has a same value.

The difference of the fluid viscosity affect the flow pattern, higher fluid viscosity cause the reduction of wave growth. This is showed by the reduction of the fractal dimension value. Hele Shaw flow through field with a positive temperature gradient has a faster wave growth than at normal condition. But the Hele Shaw flow through field with a negative temperature gradient has a different flow characteristic. Fractal dimension value of this flow will decrease at t/t* > 6."

"The material contained in the book includes recent advances in experimental and theoretical fluid dynamics and will be of great use to those involved in either teaching and/or research."

"Simulasi aliran fluida di dalam air intake ducting dilakukan untuk melihat distribusi tekanan dan distribusi kecepatan fluida pada tiga dimensi. Pada penelitian ini, dibuat simulasi aliran yang terjadi akibat adanya gaya isap Axial Fan yang dipasang pada sisi outlet ducting. Fluida yang digunakan adalah udara dengan kondisi fisik tetap, densitas 1,225 kg/m3, viskositas 1,7894 x 10-5 m²/s. Kecepatan rata-rata didalam longducting sekitar 11,98 m/s. Reynold number sekitar 4,374 x 105. Prediksi proses didapat dengan simulasi menggunakan software CFD Fluent 5.3. Aliran adalah aliran fluida turbulen, untuk kasus ini dipilih model turbulen k-Epsilon. Pada posisi inlet terdapat damper yang dapat diatur pembukaannya. Simulasi dilakukan untuk mengamati kontur distribusi tekanan dan kecepatan, pada beberapa sudut pembukaan damper, yaitu 450, 600 dan 900. Aliran yang dihasilkan adalah aliran turbulen, dengan kontur yang simetris terhadap garis y = 0,6 m pada bidang Y-Z dan bidang X-Y.Pada Tesis, dilakukan pengukuran distribusi kecepatan pada bidang y = 0, 5m dan y = 0,7m, sepanjang garis dengan jarak 0,2m, 0,4m dan 0,6m dari permukaan atas air intake ducting. Bentuk grafik kumpulan nilai kecepatan pada link-titik pengukuran mirip dengan grafik hasil simulasi CFD. Terdapat beberapa penyimpangan bentuk grafik dan penyimpangan nilai pengukuran kecepatan, disebabkan kondisi pengambilan data kecepatan yang cukup susah, serta asumsi-asumsi kondisi yang cukup sederhana pada saat melakukan simulasi.Berdasarkan kontur distribusi kecepatan yang didapat, disarankan damper dipindahkan ke lokasi tepat didepan axial fan, agar distribusi kecepatan maupun tekanan dalam longducting dapat lebih merata, sehingga fogging system dapat diaplikasikan dengan baik pada air intake ducting system."