Pramono, Partogi (2017) Pengaruh Arah Saluran Gas Buang Terhadap Karakteristik Pembakaran Pada Tangential Circular Disk Combustor. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Micropower generator (MPG) merupakan sumber energi listrik yang berskala mikro. Berdasarkan jenis energi konverternya, MPG dibagi menjadi dua jenis, yaitu MPG dengan modul pengkonversi energi thermal mejadi energi listrik menggunakan thermoelectric dan MPG dengan siklus daya konvensional. Berdasarkan ukuran dimensinya MPG di bagi menjadi 2, dimana micro-scale combustion memiliki karakteristik ruang bakar kurang dari 1 mm, sedangkan jika diameter ruang bakar lebih dari 1 mm disebut meso-scale combustion. Pada penelitian kali ini karakteristik pembakaran yang diamati adalah kestabilan nyala api, visualisasi nyala api dan temperatur dinding combustor. Pengambilan data karakteristik pembakaran dilakukan dengan memvariasikan arah saluran gas buang, yaitu arah saluran gas buang menghadap keatas, arah saluran gas buang menghadap kesamping dan arah saluran gas buang menghadap kebawah. Pada penelitian kali ini digunakan circular disk combustor yang menggunakan sisi saluran masuk tangensial yang terbuat dari susunan tembaga dan heat-resistant glass dengan diameter combustor 40 mm. Bahan bakar yang digunakan kali ini adalah LPG dan oksidatornya adalah udara. Bahan bakar dan udara disalurkan kedalam combustor melalui 4 buah lubang inlet yang masing-masing berdiameter 3 mm yang sebelumnya telah dicampur didalam mixing chamber. Pada penelitian ini debit bahan bakar dan LPG diatur menggunakan flowmeter. Data debit bahan bakar dan udara tersebut dan kemudian diolah menjadi grafik kestabilan pembakaran nyala api. Untuk pengambilan data temperatur digunakan rangkaian thermocouple-data loggerlaptop pada variasi rasio ekuivalen 0,8; 1 dan 1,2 pada debit bahan bakar 150 ml dengan menggunakan 3 titik pengambilan data temperatur, yang berjarak 1,5 mm, 7,5 mm dan 15 mm dari pusat combustor. Sedangkan untuk pengambilan data visualisasi bentuk nyala api dilakukan menggunakan kamera berlensa makro pada rasio ekuivalen 0,8; 1 dan 1,2 pada debit bahan bakar 75 ml/min, 100 ml/min dan 150 ml/min. Serta pada rasio ekuivalen 1 pada debit bahan bakar 75 ml/min, 100 ml/min, 150 ml/min, 200 ml/min, 250 ml/min, 300 ml/min. Hasil penelitian menunjukan bahwa kestabilan nyala api yang paling stabil secara berurutan adalah saat saluran gas buang menghadap kebawah, kesamping dan keatas. Hal ini terjadi karena pada saat saluran gas buang menghadap kebawah maka waktu tinggal reaktan lebih lama, dan api bisa menyala lebih stabil. Api dapat menyala lebih merata saat arah saluran gas buang menghadap keatas, karena pada saat arah saluran gas buang menghadap keatas maka kecepatan reaktan didalam ruang bakar akan semakin meningkat karena gas hasil pembakaran mampu bergerak lebih cepat didalam ruang bakar sehingga api dapat lebih merata didalam ruang bakar. Temperatur nyala api secara berurutan dari yang tinggi yaitu pada saat arah saluran gas buang menghadap keatas, kesamping, dan yang terakhir kebawah. Namun temperatur nyala api akan semakin menurun seiring dengan meningkatnya rasio ekuivalen dalam keadaan debit bahan bakar konstan.
English Abstract
Micro power generator (MPG) is a micro-powered electrical energy source. Based on the type of energy converter, MPG is divided into two types, MPG with thermal energy converter module like thermoelectric or thermophotovoltaic and MPG with conventional power cycle. Based on the dimensional size MPG is divided into two, where the microscale combustion has dimensions of the combustion chamber less than 1 mm, whereas if the diameter of the combustion chamber more than 1 mm is called meso-scale combustion. In this research the observed characteristics of combustion are flame stability, flame visualization and combustor wall temperature. The data collection of combustion characteristics is carried out by varying the direction of the exhaust gas channel, ie the direction of the exhaust gas channel facing upwards, the direction of the exhaust gas channel facing the sideward and the direction of the flue gas channel facing down. In this research we used circular disk combustor which uses tangential inlet side made of copper and heat-resistant glass with 40 mm diameter combustor. The fuel used this time is LPG and the oxidizer is air. Fuel and air are channeled into the combustor through 4 pieces of inlet holes each 3 mm in diameter that has previously been mixed in the mixing chamber. In this research the fuel and LPG discharge is arranged using flowmeter. Take the data of fuel and air discharge and then processed into a graph of flame stability. For temperature data collection a thermocouple-logger-laptop circuit is used at a variation of the equivalent ratio of 0.8; 1 and 1.2 on 150 ml fuel discharge using 3 temperature data retrieval points, which are 1.5 mm, 7.5 mm and 15 mm from the center of the combustor. As for the data collection visualization of the flame is done using a camera lens macro at the equivalent ratio of 0.8; 1 and 1.2 on fuel discharge 75 ml / min, 100 ml / min and 150 ml / min. And at the equivalent ratio of 1 at fuel discharge 75 ml / min, 100 ml / min, 150 ml / min, 200 ml / min, 250 ml / min, 300 ml / min. The results showed that the stability of the flame is best in order are when exhaust facing downwards, sidewards and upwards. This happens because when the flue gas channel faces down, the residence time of the reactant is longer, and the flame can be more stable. The fire can be flattened more evenly when the direction of the exhaust gas channel is facing upwards, because at the direction of the exhaust gas channel facing upwards the reactant velocity inside the combustion chamber will increase as the residual gas from the combustion chamber is able to exit faster than the combustor so that the fire can spread more in the combustor. The temperature of the flame sequentially from the high is at the direction of the exhaust gas channel facing upward, sideward and the last is downward. However, the temperature of the flame will decrease as the equivalent ratio increases in the state of constant fuel flowrate.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | SKR/FT/2017/1003/051710220 |
| Uncontrolled Keywords: | Meso-scale combustor, circular disk combustor, karakteristik pembakaran. |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.4 Prime movers and heat engineering |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 27 Oct 2017 02:41 |
| Last Modified: | 30 Nov 2020 02:25 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/4493 |
Actions (login required)
 |
View Item |