Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKDrag reducing polymer DRP merupakan salah satu jenis drag reducer yang banyak digunakan pada industri-industri sebagai aditif untuk meningkatkan efisiensi aliran fluida dalam pipa. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis parameter yang berpengaruh terhadap efisiensi DRP, yaitu melalui penurunan model persamaan, serta untuk melihat fenomena yang terjadi pada aliran fluida melalui simulasi CFD. Data yang digunakan berasal dari eksperimen oleh Vancko 1997 untuk aliran satu fasa. Sementara untuk aliran annular dua fasa digunakan data eksperimen Vancko 1997, Al-Sarkhi dan Hanratty 2001 a,b, dan Fernandez et al. 2004. Masing-masing parameter berupa konsentrasi DRP, kecepatan fluida, dan besar diameter pipa dianalisis berdasarkan persamaan model yang ada. Hasil penelitian menunjukan model persamaan aliran satu fasa dengana nilai = 4,0 menghasilkan error hingga 18. Sementara persamaan aliran annular yang diajukan hanya sesuai untuk kondisi distribusi film cairan uniform dan simetris menghasilakn error sekitar 20, untuk pipa dengan diameter yang lebih kecil. Untuk simulasi CFD terdapat perubahan profil kecepatan fluida menjadi lebih parabolik, menunjukan bertambahnya rata-rata kecepatan keluaran fluida hingga 0.43 sebagai efek penggunaan DRP.

---

ABSTRACTDrag reducing polymer DRP is one of drag reducers types that is widely used in industry as an additive to improve fluid flow efficiency in pipes. This study is conducted to analyze the parameters that influence the efficiency of DRP through developing equation model, and to see the phenomenon that occurs in fluid flow through CFD simulation. The data used are obtained from experiments by Vancko 1997 for a single phase flow. As for two phase annular flow, the experimental data of Vancko 1997, Al Sarkhi and Hanratty 2001 a,b, and Fernandez et al. 2004 are used. Each parameter such DRP concentration, fluid velocity, and pipe diameter were analyzed based on the proposed model equations. The results showed the proposed equation model of single phase flow with 4,0 gives an error up to 18. While the proposed annular flow equation is only suitable for flow under condition such fluid film distribution is uniform and symmetrical with the error around 20 , i.e. for smaller diameter pipes. The CFD simulation results shows a change in the fluid velocity profile becoming more parabolic, indicating an increase in the mean output fluid velocity up to 0.43, as the effect of DRP. "

"Pada aplikasinya, transportasi minyak berat menggunakan pipa dapat dilakukan dengan menggunakan sistem pipa yang alirannya diselubungi air atau disebut core-annular flow (CAF). Penelitian sebelumnya untuk kasus CAF menunjukkan bahwa penambahan air pada aliran dapat secara signifikan mengurangi gradien tekanan yang disebabkan oleh tingginya viskositas. Studi ini berfokus pada simulasi dinamika fluida komputasi (CFD) secara tiga dimensi untuk kasus CAF berorientasi vertikal dengan arah aliran ke atas dalam sistem minyak-air pada pipa. Simulasi CFD divalidasi dengan data eksperimen, memastikan representasi geometri gelombang antarmuka (interfacial wave geometry) yang diamati memiliki kemiripan dengan eksperimen secara visual maupun dalam perhitungan ukuran gelombang antarmuka. Kualitas mesh dianggap baik pada jumlah elemen 96,970. Dari simulasi tiga dimensi CFD, diperoleh hasil berupa profil kecepatan yang relatif stabil, dengan fraksi minyak tertinggi terdapat di dalam inti pipa, tekanan absolut yang mengalami penurunan sepanjang pipa, dan tingkat gesekan dinding (wall shear stress) yang rendah. Pengaruh gravitasi terhadap aliran diselidiki, dengan penurunan tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan aliran tanpa gravitasi. Metode CAF terbukti lebih efisien ketika dibandingkan dengan aliran minyak berat fase tunggal, dengan penghematan energi yang mencapai 91,17% dalam energi pemompaan dan faktor reduksi daya melebihi 1 (11,33). Selain itu, faktor reduksi tekanan sebesar 15,58 dan penghematan yang signifikan sebesar 93,58% dalam hal pengurangan penurunan tekanan menunjukkan potensi yang besar dari CAF untuk penghematan energi dalam sistem aliran vertikal ke atas.

---

In its application, the transportation of heavy oil through pipelines can be achieved by using a system where the oil flow is surrounded by water, known as core-annular flow (CAF). Previous research on CAF has shown that the addition of water to the flow can significantly reduce the pressure gradient caused by high viscosity. This study focuses on three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) simulations of vertically oriented upward flow of oil and water in a pipe system. The CFD simulations are validated using experimental data to ensure that the observed interfacial wave geometry is consistent both visually and in terms of wave geometry calculations. The mesh quality is considered good with a total of 96,970 elements. From the three-dimensional CFD simulations, the following results are obtained: a relatively stable velocity profile, with the highest oil fraction located in the core of the pipe, a decrease in absolute pressure along the pipe, and low wall shear stress. The influence of gravity on the flow is investigated, with a higher pressure drop observed compared to gravity-free flow. The CAF method proves to be more efficient compared to single-phase heavy oil flow, resulting in energy savings of up to 91.17% in terms of pumping energy and a power reduction factor exceeding 1 (11.33). Furthermore, a pressure drop reduction factor of 15.58 and significant savings of 93.58% in terms of pressure drop reduction demonstrate the great potential of CAF for energy savings in upward vertical flow systems."

"ABSTRAKSalah satu penggunaan kolom gelembung yang umum adalah untuk kultivasi mikroalga sebagai salah satu bahan baku biofuel. Parameter utama desain kolom gelembung adalah koefisien perpindahan massa volumetrik atau kLa. Nilai kLadipengaruhi berbagai faktor, dan tingginya nilai perpindahan massa karbon dioksida bersifat kritis terhadap kultivasi mikroalga. Pada penelitian ini dilakukan studi koefisien perpindahan massa volumetrik gas oksigen yang kemudian diformulasikan menjadi kLakarbon dioksida, karena tidak tersedianya alat yang dapat mengukur konsentrasi karbon dioksida terlarut. Pengukuran kLa ini dilakukan dengan menggunakan metode pengukuran dinamik fisika, yaitu dengan menggunakan alat berupa probe yang dapat mengukur oksigen terlarut dalam kolom. Studi ini dilakukan pada kolom gelembung berbentuk anular, di mana sebelumnya belum pernah dilakukan studi kLa dalam bentuk ini secara ekstensif. Studi yang dilakukan pada penelitian ini adalah analisis pengaruh kecepatan superfisial dan ketinggian air terhadap koefisien perpindahan massa. Hasil yang didapatkan adalah nilai kLa mengalami peningkatan seiring dengan kenaikan kecepatan superfisial dan pengurangan ketinggian air. Didapatkan nilai kLa karbon dioksida yang optimal pada penelitian ini adalah 0,47702 menit-1 yang didapatkan dari variasi kecepatan superfisial 0,0012 m/s dan ketinggian air 15 cm.

---

ABSTRACTOne of the main uses of bubble column is microalgae cultivation for biofuel production. The main design parameter for a bubble column is the volumetric mass transfer coefficient or kLa. There are several factors affecting kLa, whereas the high value of carbon dioxide mass transfer to microalgae is critical. This study conducts measurement of oxygen mass transfer which then later formulated to kLa of carbon dioxide, due to the unavailabilty of the tools to measure dissolved carbon dioxide concentration. This measurement of kLa is done by using a dynamic physical method via an oxygen probe which measures dissolved oxygen in the column. The study is conducted in an annular bubble column, where previously there were no extensive studies done in bubble column of this particular geometry. The study done in this research is the analysis of superficial velocity and water height effect to the mass transfer phenomenon. The results of this study are that higher superficial velocity and lower water height yields a higher value of carbon dioxide kLa. The optimum value of kLa in this study is 0,47702 min 1 which resulted from the superficial velocity of 0.0012 m s and water height of 15 cm."