Pengaruh Sudut Swirl Vanes Dan Equivalance Ratio Terhadap Visualisasi Dan Distribusi Temperatur Api Difusi

Trilaksono, Tomy (2018) Pengaruh Sudut Swirl Vanes Dan Equivalance Ratio Terhadap Visualisasi Dan Distribusi Temperatur Api Difusi. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Pembakaran terbagi menjadi dua berdasarkan tempat bercampurnya antara bahan bakar dan udara (reaktan) , yaitu pembakaran difusi dan premix. Reaktan adalah campuran antara bahan bakar dan udara karena bahan bakar dan udara merupakan komponen penting dalam pembakaran. Pada pembakaran difusi, reaktan akan bercampur secara alami di zona reaksi akibat difusi molekul. Pembakaran difusi sendiri mempunyai keuntungan dari segi keselamatan karena pembakaran difusi tidak akan menimbulkan bahaya flashback seperti pada pembakaran premixed. Dalam hal ini pembakaran difusi menggunakan bahan bakar metana (CH4) dengan pemasangan swirl dengan sudut yang berbeda-beda. Penggunaan swirl pada pembakaran juga sangat berpengaruh terhadap karakterisiktik api difusi yaitu stabilitas nyala api, visualisasi serta distribusi temperatur api difusi. Fungsi dari menggunakan swirl yaitu untuk melanjutkan dan mengarahkan aliran udara yang akan digunakan pada proses pembakaran dimana aliran yang akan dihasilkan akan membentuk zona resirkulasi yang akan mempercepat proses pencampuran bahan bakar dan pengoksidasi (udara) menjadi semakin baik. Pada penelitian ini menggunakan vasiasi sudut swirl vanes yakni tanpa, 10o, 20o, dan 30o dengan swirl number secara berurutan 0; 0,12; 0,25; dan 0,4 dimana semakin besar penggunaan sudut akan menghasilkan visualisasi tinggi api yang menurun. Kemudian jika dilihat dari distribusi temperatur api, dengan penggunaan sudut swirl semakin besar maka distribusi temperatur akan semakin merata dan temperatur pada api juga meningkat. Sedangkan dari sisi stabilitas nyala api, seiring bertambahnnya swirl number yang digunakan akan membuat stabilitas nyala api semakin menurun dimana swirl number 0,4 mempunyai stabilitas nyala api atas paling kecil dibandingan dengan 0,25 dan 0,12. Pada penelitian ini juga menggunakan variasi rasio ekuivalen dengan menambahkan kecepatan udara atau kecepatan bahan bakar dengan salah satu diantara kecepatan udara atau kecepatan bahan bakar yang konstan. Pada rasio ekuivalen (Φ) yang terus bertambah dengan bertambahnya kecepatan bahan bakar dan kecepatan udara konstan maka tinggi api akan terus meningkat tetapi akan mengalami penurunan pada saat transisi dan setelahnya akan mengalami peningkatan sampai api akan blowout. Jika dilihat dari distribusi temperatur dimana pada rasio ekuivalen (Φ) yang terus bertambah dengan bertambahnya kecepatan bahan bakar dan kecepatan udara konstan maka distribusi temperatur api difusi akan lebih merata dan lebih tinggi. Sedangkan pada rasio ekuivalen (Φ) yang terus berkurang dengan bertambahnya kecepatan udara dan kecepatan bahan bakar konstan maka tinggi akan semakin menurun sampai api akan mengalami blowout.

English Abstract

Combustion is divided into two based on the place of the mixing between the fuel and air (reactants), that is the combustion of diffusion and premix. The reactants are a mixture of fuel and air because of fuel and air is an important component in the combustion. On the diffusion combustion, the reactant will mix naturally in the reaction zone due to molecular diffusion. Diffusion combustion has advantages in terms of safety because the diffusion combustion will not pose a danger of flashback as in premixed combustion. In this case the diffusion combustion using fuel methane (CH4) with the mounting swirl with different angles. The use of swirl on the combustion is also very influential towards the characteristic diffusion flame, that is flame stability, visualization and temperature distribution of diffusion flame. The function of using swirl namely to continue direct the flow of air will be used in the process of combustion where a stream of to be delivered will form zone recirculation that would speed up the process of mixing fuel and oxidizing ( air ) is improving. To research this employing variations angles swirl vanes sequentially, 10o, 20o, and 30o with swirl number respectively 0; 0.12; 0.25; and 0.4 where the greater the use of angles will produce visualize high fire declining. If seen from the temperature distribution of flame, with the use of an angle swirl just gets bigger and bigger so the temperature distribution will be more evenly and the temperature on the fire also increased. In terms of flame stability, as the swirl number increases, the flame stability will decrease where the swirl number 0.4 has the lowest flame stability compared to 0.25 and 0.12. In this study also uses variations in the ratio of equivalent by adding air velocity or fuel speed with either air velocity or constant fuel speed. In the continuous increase in the equivalent ratio (Φ) with increasing fuel velocity and constant air velocity the fire height will continue to increase but will decrease during transition and thereafter will increase until the fire will blowout. If seen from the temperature distribution where in the equivalent ratio (Φ) continues to increase with increasing fuel velocity and constant air velocity then the diffusion fire temperature distribution will be more evenly distributed and higher. While the ratio of equivalent (Φ) continues to decrease with increasing air velocity and constant fuel velocity, the height will decrease until the fire will blowout.

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: SKR/FT/2018/165/051801628
Uncontrolled Keywords: Air-fuel ratio, Distribusi Temperatur, Equivalence ratio, Metana, Pembakaran, Swirl Vanes, Visualisasi, Air-fuel ratio, Combustion, Equivalence ratio, Methane, Swirl Vanes, Temperature Distribution, Visualization
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User: Nur Cholis
Date Deposited: 23 Mar 2018 01:49
Last Modified: 05 Jan 2022 07:50
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/8897
[thumbnail of 1 BAGIAN DEPAN.pdf]
Preview
Text
1 BAGIAN DEPAN.pdf

Download (737kB) | Preview
[thumbnail of 2 BAB I.pdf]
Preview
Text
2 BAB I.pdf

Download (330kB) | Preview
[thumbnail of 3 BAB II.pdf]
Preview
Text
3 BAB II.pdf

Download (1MB) | Preview
[thumbnail of 4 BAB III.pdf]
Preview
Text
4 BAB III.pdf

Download (585kB) | Preview
[thumbnail of 5 Bab IV.pdf]
Preview
Text
5 Bab IV.pdf

Download (3MB) | Preview
[thumbnail of 6 BAB V.pdf]
Preview
Text
6 BAB V.pdf

Download (247kB) | Preview
[thumbnail of 7 DAFTAR PUSTAKA.pdf]
Preview
Text
7 DAFTAR PUSTAKA.pdf

Download (146kB) | Preview

Actions (login required)

View Item View Item