Simulasi Numerik Pembakaran Pada Meso-Scale Combustor Dengan Backward Facing Step

Syafi’udin, Achmad (2017) Simulasi Numerik Pembakaran Pada Meso-Scale Combustor Dengan Backward Facing Step. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Penelitian dengan metode simulasi numerik tentang fenomena di dunia teknik mesin semakin berkembang. Hal ini disebabkan metode simulasi numerik memudahkan peneliti untuk mengembangkan variasi-variasi penelitian mereka. Salah satunya yaitu penelitian tentang simulasi numerik micro/meso-scale combustor dimana meso-scale combustor merupakan komponen utama dalam micro power generator (MPG). Telah dikembangkan penelitian tentang meso-scale combustor dengan cara menambahkan backward facing step (perbedaan luas penampang) untuk memaksimalkan stabilitas nyala api dan temperatur api yang dihasilkan. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan kinerja MPG agar dapat mensuplai energi lebih tinggi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan simulasi numerik dengan software berbasis finite volume method. Finite volume method adalah salah satu metode pendeskritisasian yang menggunakan bentuk integral dari persamaan umum pada setiap volume atur. Variabel bebas yang digunakan adalah variasi perbandingan diameter inlet dan outlet dari meso-scale combustor terhadap visualisasi bentuk nyala api, visualisasi distribusi temperatur, temperatur nyala api dan temperatur gas hasil pembakaran. Bahan bakar yang digunakan adalah butana dan diberikan patch zone dengan temperatur 1700K untuk memicu terjadinya pembakaran. Berdasarkan hasil dari simulasi numerik, visualisasi bentuk nyala api yang paling stabil dan dekat dengan step berturut-turut adalah pada perbandingan diameter 3,15/3,5 (0,9); 2,8/3,5 (0,8); 2,45/3,5 (0,7); 2,1/3,5 (0,6); 1,75/3,5 (0,5). Distribusi temperatur paling luas dapat terjadi pada perbandingan diameter tertinggi (0,9). Temperatur nyala api yang tertinggi dapat tercapai pada combustor dengan perbandingan diameter tertinggi. Namun temperatur gas hasil pembakaran yang tertinggi berada pada combustor dengan perbandingan terendah. Semakin kecil perbandingan diameter inlet dan outlet combuster maka nyala api yang terbentuk semakin kurang stabil dan temperatur yang tercipta semakin rendah.

English Abstract

Research with numerical simulation method of engineering phenomena is growing nowadays. This is because the numerical simulation method allows researchers to develop their research variations easily. One of them is research on micro / meso-scale combustor which is the main component of micro power generator (MPG). A research on meso-scale combustor has been developed by adding a backward facing step (sudden expansion of sectional area) to maximize flame stability and the fire temperature. The purpose is to improve MPG performance in order to supply higher energy. The method used in this research using numerical simulation with software based on finite volume method. The finite volume method is one of the descritisation methods which uses the integral form of the general equation on each control volume. The independent variables used are variation of inlet and outlet diameter ratio of meso-scale combustor that influence to visualization of flame, visualization of distribution temperature, flame temperature and combustion gas temperature. The fuel is butane and there is a patch zone with temperature of 1700 K to trigger the burning process. Based on the result of numerical simulation, the most stable visualization of the flame form and close to the step is 3.15 / 3.5 (0.9); 2.8 / 3.5 (0.8); 2.45 / 3.5 (0.7); 2.1 / 3.5 (0.6); 1.75 / 3.5 (0.5). The most widespread temperature distribution can occur at the highest diameter ratio (0.9). The highest flame temperatures can be reached on the combustor with the highest diameter ratio. However, the highest combustion gas temperature is in the combustor with the lowest ratio. The smaller the ratio of inlet diameter and outlet combusters, the fires are formed the less stable and the lower the created temperature.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	SKR/FT/2017/646/051707239
Uncontrolled Keywords:	Backward facing step, Meso-scale combustor, Simulasi Numerik
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User:	Yusuf Dwi N.
Date Deposited:	25 Aug 2017 09:09
Last Modified:	09 Dec 2020 11:46
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/1725

	Text Bagian Depan.pdf Restricted to Repository staff only Download (588kB)
	Text BAB I.pdf Restricted to Repository staff only Download (96kB)
	Text BAB II.pdf Restricted to Repository staff only Download (746kB)
	Text BAB III.pdf Restricted to Repository staff only Download (427kB)
	Text BAB IV.pdf Restricted to Repository staff only Download (738kB)
	Text BAB V.pdf Restricted to Repository staff only Download (87kB)
	Text Daftar Pustaka.pdf Restricted to Repository staff only Download (55kB)

Actions (login required)

View Item