Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"Pipa merupakan salah satu metode transportasi heavy oil. Selain biaya yang lebih rendah, kemudahan transportasi juga menjadi nilai tambah bila dibandingkan dengan metode transportasi lain. Namun, terdapat kendala saat menggunakan pipa, yaitu peristiwa pressure drop yang tinggi sepanjang pipa. Penurunan tekanan yang tinggi disebabkan oleh heavy oil yang memiliki viskositas yang besar sehingga akan meningkatkan kebutuhan dan pemakaian energi. CAF (core annular flow) merupakan metode yang digunakan di industri untuk mengurangi pressure drop yang tinggi. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis aliran single phase heavy oil pada pipa T-junction dengan variasi diameter pipa 50 mm dan 20 mm. Selain itu pada penelitian ini juga membandingkan penggunaan energi aliran single phase heavy oil dengan penelitian aliran CAF pada geometri pipa T-junction yang dilakukan oleh Dianita et al., 2021. Heavy oil merupakan fluida Non-Newtonian yang dimodelkan menggunakan persamaan viskositas Carreau. Aliran heavy oil diasumsikan bersifat isotermal, noncompressible, steady state, dan laminar. Penelitian dilakukan menggunakan simulasi fluida komputasi dengan perangkat lunak ANSYS Fluent Student. Pressure drop terbesar dihasilkan oleh geometri T50-20 yaitu sebesar 15 kali tekanan inlet, sedangkan yang terkecil dihasilkan oleh geometri T50-50 yaitu sebesar 1,5 kali tekanan masuk. Metode CAF dapat memberikan penghematan energi paling besar pada geometri T50-20 yaitu sebesar 87% dengan pressure drop reduction sebesar 98%.

---

Pipeline is one method of heavy oil transportation. In addition to lower costs, ease of transportation is also an added value when compared to other transportation methods. However, there are obstacles when using pipes, namely the occurrence of high pressure drop along the pipe. The high pressure drop is caused by heavy oil which has a large viscosity which will increase energy demand and consumption. CAF (core annular flow) is a method used in industry to reduce high pressure drop. This research was conducted to analyze the flow of single phase heavy oil in the T-junction pipe with pipe diameter variations of 50 mm and 20 mm. In addition, this study also compares the use of single-phase heavy oil flow energy with research on CAF flow on T-junction pipe geometries conducted by Dianita et al., 2021. Heavy oil is a non-Newtonian fluid which is modeled using the Carreau viscosity equation. The flow of heavy oil is assumed to be isothermal, noncompressible, steady state, and laminar. The research was conducted using computational fluid simulation with ANSYS Fluent Student software. The largest pressure drop is produced by the T50-20 geometry which is 15 times the inlet pressure, while the smallest is produced by the T50-50 geometry which is 1.5 times the inlet pressure. The CAF method can provide the greatest energy savings in the T50-20 geometry, which is 87% with a pressure drop reduction of 98%."

"Pipa merupakan sarana transportasi yang tepat untuk mengangkut heavy oil. Fluida non-Newtonian heavy oil memiliki karakteristik fluida shear-thinning. Namun, kendala yang muncul dalam penggunaan pipa sebagai media transportasi heavy oil adalah pressure drop yang tinggi sepanjang pipa. Penyebab dari tingginya pressure drop karena heavy oil memiliki viskositas yang besar sehingga dibutuhkan biaya dan konsumsi energi yang besar juga. Salah satu teknologi yang digunakan di industri migas untuk mengurangi pressure drop tinggi adalah metode core annular flow (CAF). Penelitian ini dilakukan untuk membandingkan penghematan energi aliran laminar pada heavy oil 1 fase dengan metode CAF pada geometri pipa Y-junction. Juga menganalisis hidrodinamika aliran heavy oil 1 fase dalam pipa menggunakan simulasi computational fluid dynamics (CFD) pada ANSYS Fluent Student dengan model viskositas Carreau. Penghematan energi dihitung menggunakan konsumsi energi, power reduction factor, danpressure drop reduction. Penghematan energi tertinggi dan terendah dihasilkan oleh geometri Y50-50 dan Y20-50. Geometri Y50-50 menghasilkan nilai pressure drop reduction hingga 92,91% dengan penghematan energi sebesar 79,30%. Pressure drop tertinggi dihasilkan pada geometri Y50-20 karena mengalami penyempitan pada intersection pipa.

---

A pipeline is an efficient tool for transporting heavy oil. Non-Newtonian heavy oil fluid has the characteristics of a shear-thinning fluid. However, due to its high viscosity, the constraint of using pipelines to transport heavy oil is the high-pressure drop along the pipe. The cause of a high-pressure drop of heavy oil affects the cost and energy consumption. The core annular flow (CAF) method is a technology familiar in the oil and gas industry to reduce pressure drop in pipelines. In this study, energy savings have been served to compare the savings between single-phase oil laminar flow and the CAF method through a Y-junction pipe. Also, to analyze hydrodynamics of heavy oil flow through pipe using computational fluid dynamics (CFD) simulation in ANSYS Fluent Student with Carreau model viscosity. Energy savings are calculated by consumption energy, power reduction factor, and pressure drop reduction. The highest and lowest energy savings are produced by Y50-50 and Y20-50 geometry, respectively. Y50-50 generates pressure drop reduction by 92.91% with energy savings of 79.30%. On the other hand, Y50-20 has the highest pressure drop due to sudden contraction in the intersection of the pipe."

"ABSTRAKPenelitian ini bertujuan menerapkan metode computational fluid dynamics dalam scale-up reaktor batch berpengaduk dengan studi kasus proses penghilangan getah minyak sawit mentah. Dalam scale-up tersebut, kesebangunan geometri reaktor tidak bisa dipenuhi. Koefisien perpindahan massa volumetrik kca dijadikan parameter kesamaan. Koefisien perpindahan massa yang diperoleh dari pengukuran laboratorium dikorelasikan dalam bentuk bilangan Sherwood sebagai fungsi bilangan Reynolds butir dan bilangan Schmidt dengan bentuk persamaan Shd = 0,02576 Red0,673Sc0.431. Luas bidang antarfasa diturunkan dari hasil simulasi menggunakan model mixture, setelah divalidasi dengan persamaan empiris. Sebagai acuan, digunakan kondisi operasi skala laboratorium 500 rpm dan 80 C dengan nilai kca sebesar 5,551x10-6 s-1. Simulasi reaktor skala besar dilakukan dengan variasi jenis impeller radial dan aksial , serta kecepatan putar 40, 75, 93, 141, dan 500 rpm . Dengan variasi tersebut, tidak diperoleh kesamaan nilai kca. Dari ekstrapolasi tren linear kca vs rpm, diperkirakan kriteria kesamaan diperoleh pada kecepatan 16,07 rpm. Namun, simulasi pada kecepatan tersebut tidak memberikan nilai yang diperkirakan. Penyebabnya gravitasi menjadi lebih dominan terhadap medan aliran sehingga dispersi tidak merata dan nilai kca terlalu kecil. Diperlukan studi lebih lanjut mengenai parameter geometri reaktor yang menghasilkan dispersi merata, sehingga dicapai kriteria kesamaan dalam scale-up reaktor.

---

ABSTRACTThis research aims to implement computational fluid dynamics for scale up of stirred batch reactor with case study of CPO degumming process. Reactor geometric similarity cannot be maintained while scale up. Volumetric mass transfer coefficient kca becomes similarity criteria. Mass transfer coefficient from laboratory data is correlated in Sherwood number as the function of drop Reynolds number and Schmidt number with the form Shd 0.02576 Red0,673Sc0.431. Interfacial area is derived from simulation using mixture model, by validating to empirical correlation. Laboratory scale reactor operating condition of 500 rpm, 80 C with kca of 5.551x10 6 s 1 is set as reference. Simulation of large scale reactor is run by varying the impeller type radial and axial and speed 40, 75, 93, 141, and 500 rpm . However, by those variations, kca similarity cannot be achieved. By extrapolating the linear trend between kca vs rpm, similarity is expected at 16.07 rpm. However, simulation doesn rsquo t confirm that. This is due to gravitational effect become more dominant and the equal dispersion is not obtained so that the kca is too low. It needs further investigation of the reactor geometries that will produce equal dispersion, so that similarity criteria of scale up can be achieved. "

"Kebutuhan dalam menjaga jarak akibat persebaran droplet, terlebih di era post-pandemi. Oleh karena itu dilakukan visualisai aliran droplet batuk dan bersin dengan tujuan untuk melihat persebaran dari droplet tersebut. Menggunakan metode transient computational fluid dynamics (CFD), melalui perangkat lunak ANSYS FLUENT 2022. Simulasi inlet mulut dan hidung pada geometri wajah dengan batasan domain yang dibuat dengan ukuran 2x3 meter. Hasil yang di dapatkan adalah visualisasi aliran persebaran droplet yang bermula dari titik inlet mulut dan hidung, dapat dilihat dari visual contour droplet dari bidang area lokal dan user spesified. Dari persebaran droplet dapat dilihat kecepatan viskositas dari droplet tersebut. Ketika persebaran droplet saat batuk dan bersin terjadi dari area inlet, menunjukan kecepatan aliran persebaran droplet batuk dan bersin.

---

The need to maintain distance due to droplet distribution, especially in the post-pandemic era. Therefore, visualization of cough and sneezing droplet flow was carried out with the aim of seeing the distribution of these droplets. Using the transient computational fluid dynamics (CFD) method, using the ANSYS FLUENT 2022 software. Simulation of mouth and nose inlets on facial geometry with domain constraints made with a size of 2x3 meters. The results obtained are visualization of the flow of droplet distribution starting from the inlet point of the mouth and nose, it can be seen from the visual contour of the droplet from the local area and user-specific fields. From the droplet distribution, it can be seen the viscosity velocity of the droplet. When the distribution of droplets during coughing and sneezing occurs from the inlet area, it indicates the flow velocity of coughing and sneezing droplets."

"Dalam pengolahan hasil Computational Fluid Dynamics (CFD), tahap verfikasi dan validasi sangat penting untuk dilakukan yaitu agar hasil simulasinya dapat dipercaya. Terkhusus pada tahap verifikasi, metode Grid Convergence Index (GCI) merupakan metode yang lazim digunakan untuk membuktikan bahwa pengaruh diskritisasi spasial sudah tidak signifikan. Hanya saja, metode GCI sendiri juga memiliki berberapa masalah seperti: kebutuhan mesh yang cukup rapat, sehingga dibutuhkan waktu yang cukup lama dalam simulasinya, reabilitas yang kadang dapat dipertanyakan, dan terlalu sensitifnya metode tersebut terhadap faktor eksternal. Hal-hal ini membuat perbaikan dari metode GCI menjadi sebuah hal yang sangat diincar dalam CFD dan penelitian ini akan mencoba menangani masalah tersebut. Sebuah metode verifikasi error disktirisasi spasial akan dikembangakan dari perilaku gradien pada hasil CFD dan diuji performanya. Pengujian ini akan meliputi masalah akurasi, rentang estimasi, dan kebutuhan waktu komputasi. Untuk metode pengujiannya, akan digunakan sebuah dataset yang terdiri dari 11 jenis simulasi yang diketahui solusi analitisnya, dengan jumlah mesh pada setiap simulasi berada pada kisaran 17 – 44 mesh. Dari seluruh simulasi ini, 36 variable uji akan diambil untuk analisis. Dari hasil pengujian, didapat bahwa metode berbasis gradien ini lebih akurat, memeliki rentang estimasi yang lebih ketat, serta dapat menghemat waktu komputasi 15% - 30% dari metode GCI.

---

Within Computational Fluid Dynamics (CFD), the result must be verified and validated to ensure a trustworthy result. Especially for the verification process, the Grid Convergence Index (GCI) has been the usual method to prove that the spatial discretization effect has been minimized. Apprantly, the GCI method does have some problems such as a high mesh density mesh requirement which means that the required simulation time is also high, the reability of the method is sometimes questionable, and it is very sensitive to any external factors. These problems have made the need of a fix for the GCI method, which is what this research is aiming to do. A new spatial discretization error verifcation method is developed based on the behavior of the gradient of a CFD result and it is going to be evaluated. This evaluation encompasses its accuracy, estimation range, and also its computational time. The testing would be done by using a dataset of 11 simulations that have a known analytical solution. The number of mesh for each of theses simulations is between 17 – 44 mesh each. From all of theses simulations, 36 variables are taken for the analysis. The result showed that the gradient based method is more accurate, has a tighter estimation range and it could save 15% - 30% of the computational time compared to the GCI method."

"ABSTRAKPenggunaan sistem ruang bersih dalam ruang operasi dirumah sakit sangat diperlukan untuk mencegah terjangkitnya infeksi khususnya ketika operasi sedang dilakukan. Tingkat keberhasilan dari suatu sistem ruang bersih salah satunya ditentukan dari tingkat distribusi kontaminan dari ruangan tersebut.Dalam kondisi tersebut, hal yang paling berpengaruh adalah distribusi kecepatan dan tekanan dari ruangan tersebut.Dalam penelitian kali ini program PHOENICS sebagai salah satu software CFD (Computational Fluid Dynamics), dipakai untuk menghasilkan simulasi keadaan ruang operasi. Dari proses pengambilan data didapatkan kecepatan pada laminanser sebesar 2,96 m/s, sedangkan kecepatan pada tirai udara sebesar 1,44 m/s. Untuk temperatur pada laminariser dan tirai udara didapatkan sebesar 18 °C.Pada posisi dua laminariser dibuat tidak memiliki jarak satu dengan lainnya untuk melihat pengaruhnya dibandingkan dengan simulasi kondisi sebenarnya. Data-data tersebut di atas digunakan sebagai input data program CFD.Analisa dilakukan terhadap distribusi kecepatan dan kontur tekanan, yang dihasilkan dari program tersebut setelah sebelumnya diberi masukan data yang diambil dari lapangan. Dari data di lapangan di dapatkan bilangan Archimedes sebesar 0,34 yang menandakan bahwa aliran yang mungkin terjadi adalah laminar.Berdasarkan hasil simulasi CFD, distribusi kecepatan di atas mejaoperasi sudah menunjukkan pola aliran laminar. Dua laminariser yangdibuat tidak berjarak dapat menghilangkan pola aliran bersirkulasi yangdapat terjadi jika dua laminariser memiliki jarak satu dengan yang lain.Tekanan di atas meja operasi lebih tinggi dari daerah sekitarnnya dantekanan rendah terkonsentrasi di bagian bawah ruang operasi.

---

"

"Dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi kemajuan signifikan di bidang mikrofluidika, yang telah meningkatkan minat dan penelitian pada micromixer yang sangat berharga karena kemampuannya dalam memfasilitasi pencampuran yang cepat dan homogen pada skala mikro. Penelitian ini menginvestigasi micromixer dalam mencapai intensitas pencampuran yang tinggi sambil meminimalkan penurunan tekanan. Peneliti mengembangkan model yang diusulkan oleh Bhagat untuk simulasi dinamika fluida komputasional (CFD) 2D dengan menggabungkan empat variasi penghalang: Lingkaran, Segitiga, Berlian, dan Berlian yang Dimodifikasi. Temuan penelitian ini menyoroti pengaruh signifikan dari bentuk penghalang, jumlah garis, dan jarak antara penghalang terhadap intensitas pencampuran dan penurunan tekanan. Penelitian ini mengidentifikasi dua model superior dengan intensitas pencampuran yang luar biasa: Berlian (77,26%) untuk penghalang satu garis dan Lingkaran (98,95%) untuk penghalang dua garis, yang menunjukkan penurunan tekanan yang rendah.

---

In recent years, there has been a significant advancement in the field of microfluidics, leading to increased interest and research in micromixers which are highly valuable for their ability to facilitate fast and homogenous mixing at the microscale. This study investigates micromixers in achieving high mixing intensity while minimizing pressure drop. The researcher expands on the model proposed by Bhagat for 2D computational fluid dynamics (CFD) simulation by incorporating four obstruction variations: Circle, Triangle, Diamond, and Modified Diamond. The findings highlight the significant influence of obstruction shape, number of lines, and distance between obstacles on mixing intensity and pressure drop. The study identifies two superior models with exceptional mixing intensity: Diamond (77.26%) for single-line obstruction and Circle (98.95%) for two lines obstruction, exhibiting low-pressure drop."

"Teknologi droplet mikrofluida merupakan cabang ilmu yang penting dan telah menjadi platform penelitian ilmiah yang andal, terutama untuk analisis kimia dan biologi. Salah satu jenis droplet mikrofluida yaitu water-in-water atau droplet Aqueous Two-Phase System (ATPS). Droplet ini terdiri dari dua fluida dengan basis yang sama yaitu air, namun bertentangan karena perbedaan karakteristik yang dimiliki masing-masing fluida. Droplet jenis ini memiliki keuntungan yaitu bersifat biokompatibel sehingga memiliki peranan penting untuk aplikasi seperti ekstraksi DNA, partisi protein, dan pemisahan sel. Pembentukan droplet ATPS cukup menantang karena tegangan permukaan cenderung sangat rendah. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dilakukan studi simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) pembentukan droplet ATPS pada saluran mikro berjenis flow focusing dengan memvariasikan laju alir fase terdispersi dan fase kontinu, sehingga variasi data berupa rasio laju alir dengan rentang 1:38 hingga 1:6. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati bagaimana pengaruh variasi rasio laju alir terhadap ukuran dan laju pembentukan droplet serta fenomena evolusi pembentukan droplet. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pembentukan droplet ATPS berhasil dilakukan dengan pola aliran yang terbentuk adalah dripping. Diameter droplet yang terbentuk dari hasil simulasi memiliki rentang mulai dari 57.96 μm hingga 89.94 μm, serta laju pembentukan droplet memiliki rentang 4.18 Hz hingga 35.13 Hz.

---

Microfluidic droplet technology is an important field of study and has become a reliable scientific research platform, particularly for chemical and biological analysis. One type of microfluidic droplet is the water-in-water or Aqueous Two-Phase System (ATPS) droplet. This droplet consists of two fluids with the same base, which is water, but they differ in characteristics. This type of droplet has the advantage of being biocompatible, making it crucial for applications such as DNA extraction, protein partitioning, and cell separation. The formation of ATPS droplets is quite challenging due to the inherently low interfacial tension. Therefore, this research aims to conduct Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation study on the formation of ATPS droplets in flow-focusing microchannels by varying the flow rates of the dispersed and continuous phases, resulting in flow rate ratios ranging from 1:38 to 1:6. The objective of this study is to observe the influence of flow rate ratio variations on the size and formation rate of droplets, as well as the evolution phenomena during droplet formation. The simulation results demonstrate successful formation of ATPS droplets with a dripping flow pattern. The diameter of the droplets formed in the simulation ranges from 57.96 μm to 89.94 μm, and the droplet formation rate ranges from 4.18 Hz to 35.13 Hz."