Studi Eksperimental tentang Perubahan Beda Tekanan dalam Aliran Dua Fase Cair-Cair dengan Variasi Sudut Ekspansi pada Saluran Pembesaran Mendadak

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh debit air terhadap perubahan beda tekanan yang terjadi pada aliran fluida kerja (solar) melalui saluran pembesaran dengan sudut ekspansi 60°, ekspansi 120°, dan pembesaran tiba-tiba. Langkah-langkah eksperimental dilakukan dengan memasang pipa ekspansi pada posisi yang ditentukan dan mengalirkan fluida kerja dengan variasi debit aliran yang berbeda. Debit aliran air bervariasi dari 0 hingga 5,0 LPM, sedangkan fluida solar memiliki rentang debit aliran 0,00025 m3/s hingga 0,00054 m3/s. Beda tekanan diukur menggunakan manometer, dan data hasil pengukuran dianalisis dan dipresentasikan dalam bentuk tabel dan grafik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi debit air yang diinjeksikan ke dalam aliran solar menghasilkan peningkatan beda tekanan yang signifikan pada saluran pembesaran dengan sudut ekspansi 60°, ekspansi 120°, dan pembesaran tiba-tiba. Beda tekanan tertinggi terjadi pada saluran dengan sudut ekspansi 60°, yaitu antara 121,911 Pa hingga 2445,600 Pa. Hasil ini signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan beda tekanan pada saluran ekspansi 120° (62,128 Pa hingga 2096,262 Pa) dan pembesaran tiba-tiba (27,889 Pa hingga 1486,393 Pa)

Analisis Pola Aliran dan Perubahan Beda Tekanan pada Aliran Dua Fase Searah dalam Pipa Horisontal

Penelitian ini menginvestigasi karakteristik aliran dua fase campuran minyak solar dan air pada pipa horizontal. Pengaruh debit aliran air terhadap beda tekanan dan pola aliran aliran dua fase dianalisis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa beda tekanan aliran dua fase antara minyak solar dan air mengalami peningkatan seiring dengan kenaikan debit aliran air, sementara debit minyak solar dijaga konstan dan sebaliknya. Transisi dari pola aliran stratified smooth menjadi stratified wavy diidentifikasi sebagai titik di mana beda tekanan secara drastis meningkat. Perubahan ini terjadi pada debit aliran air sebesar 0,00090 m³/s dan debit aliran minyak solar berkisar antara 0,00025-0,00054 m³/s, dengan kenaikan beda tekanan mencapai 309 Pa hingga 1044 Pa. Namun, saat debit aliran air adalah 0,00017 m³/s, beda tekanan relatif rendah dengan kisaran 57 Pa hingga 503 Pa. Pola aliran yang diamati meliputi stratified smooth dengan permukaan halus dan stratified wavy yang menggambarkan gelombang-gelombang kecil dengan permukaan kasar, terutama di daerah antar-fase. Temuan ini memberikan wawasan penting terkait karakteristik aliran dua fase campuran minyak solar dan air, serta implikasinya dalam pemahaman aliran fluida multiphase dalam sistem perpipaan

Karakterisasi Aliran Dua Fase Gas-Cair dalam Saluran Horisontal dengan Berbagai Kekentalan Cairan

Penelitian ini menginvestigasi pengaruh viskositas cairan terhadap fenomena beda tekanan dalam aliran dua fase melalui sebuah pipa horizontal. Meskipun viskositas cairan diyakini tidak secara langsung mempengaruhi beda tekanan, namun temuan menunjukkan bahwa viskositas dipengaruhi oleh massa jenis cairan. Cairan dengan viskositas berbeda, yaitu 22,051x10-6 m²/s dengan massa jenis 1300 kg/m³, 1,191x10-6 m²/s dengan massa jenis 1200 kg/m³, dan 1,191x10-6 m²/s dengan massa jenis 1031 kg/m³, menghasilkan variasi dalam beda tekanan. Fenomena ini dapat dijelaskan melalui persamaan dp= ρ.g.h, di mana massa jenis cairan (ρ) mempengaruhi besarnya tekanan pada titik yang sama.Pola aliran yang teramati meliputi variasi gelembung, baik dalam ukuran kecil maupun besar, serta pola aliran acak dan sumbat. Ketika cairan diganti dengan viskositas 3,488x10-6, karakteristik kurva beda tekanan terhadap peningkatan debit gas tetap sejalan, namun besarnya beda tekanan cenderung lebih rendah. Terlihat bahwa pada debit gas rendah, cairan dapat mencapai dinding bagian atas pipa, sementara pada debit gas yang lebih tinggi, pola aliran slug mendominasi dengan kecepatan tinggi yang mengakibatkan peningkatan beda tekanan