Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Simulasi dinamika aliran multifase telah dilakukan untuk sistem gelembung udara tunggal di dalam air, butiran air jatuh di permukaan air, dan kolom gelembung. Untuk mengklarifikasi hasil simulasi, eksperimen gelembung udara tunggal di dalam air dilakukan dengan menggunakan sensor Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT) 4D. Simulasi gelembung tunggal dan butiran air jatuh dilakukan dengan persamaan Navier-Stokes. Metode medan fase digunakan untuk melakukan penjejakan lapisan antar muka gelembung udara-air dan butiran air-udara. Metode medan fase kurang stabil dalam memodelkan lapisan antar muka gelembung udara di dalam air. Selain hilangnya massa fase, persamaan medan fase juga tidak dapat mengendalikan deformasi gelembung udara sehingga menghasilkan evolusi gelembung yang tidak alamiah. Dengan menambahkan viskositas efektif udara, kehilangan massa dapat diminimalisir menjadi 0,15% sedangkan deformasi gelembung udara sangat teratur dan sesuai dengan data eksperimen. Dengan menggunakan besaran-besaran fisis standar, metode medan fase ternyata menunjukkan performa yang baik ketika digunakan untuk memodelkan butiran air jatuh di permukaan air. Ketidak-stabilan yang muncul pada pemodelan gelembung udara di dalam air dipengaruhi oleh faktor lapisan antar muka dan gaya tegang permukaan yang bekerja padanya. Model turbulen k?  digunakan untuk mensimulasikan aliran gelembung pada kolom gelembung. Hasil simulasi menunjukkan munculnya sirkulasi air dan aliran gelembung yang koheren. Hasil simulasi menunjukkan kesesuaian dengan data eksperimen yang diambil menggunakan sensor ECVT 4D. ......A Series of transient simulations for multiphase flow system had been done for a single bubble rising through stagnant water, a single water droplet falling down to a liquid, and in bubble column reactor. Experimental studies also performed to clarify the simulation results using Electrical 4D Capacitance Volume Tomography (ECVT) with 16 Electrodes. Navier-Stokes was employed to simulate the single bubble rising and water droplet system. Phase field model is used to track the interface of the two phases but the bubble shape's deformation shows unnatural behavior indicating that the phase field method could not hold the bubble-water interface. Moreover, the phase field method could not prevent the mass loss of the gas phase in quite significant amount. Different series of simulations had been done to clarify the problem by adding the so-called effective bubble's viscosity constant. 4D ECVT experimental result shows good agreement with the simulations results. The unnatural behavior of the bubble rising maybe caused by an interface controlling parameter and the surface tension which is directly connected to the surface tension coefficient. In water droplet system, using standard physical properties of air and water, the phase field method shows an excellent performance. It is also found that water droplet system has laminar behavior rather than turbulence. Transient simulation for the bubble column using k?  turbulence model revealed water circulation and coherent bubble plume flows. Qualitatively, the simulations of the bubble column had shown well agreement with experimental data.

Abstrak :
Kajian CFD mengenai aliran air-minyak pada pipa horizontal telah dilakukan dengan menggunakan model multifase Volume-of-Fluid (VOF) yang dikombinasikan dengan skema model turbulen SST . Kajian ini bertujuan untuk melakukan simulasi karakteristik campuran aliran dengan mempertimbangkan parameter temperature. Kasus ini diselesaikan secara numerik menggunakan model volume hingga yang digunakan pada piranti lunak Fluent. Dari hasil simulasi yang dibandingkan dengan hasil eksperimen menunjukkan prediksi yang baik terutama pada pola aliran tertentu. Pada kajian ini, parameter termal diselesaikan menggunakan persamaan energi yang dikopel dengan model multifase. Temperatur aliran air divariasikan pada rentang 300-340K. Dari hasil didapatkan bahwa temperatur berpengaruh mengurangi kekentalan dan densitas fluida. Selanjutnya, pola aliran berubah dimana minyak akan berada diatas air karena memiliki kekentalan dan densitas yang lebih rendah. Kajian ini bermanfaat untuk mengetahui pengaruh temperature pada aliran air-minyak sebagaimana ditemukan dalam aplikasi pengangkatan minyak pada industri perminyakan

Abstrak :
Sebuah peranti baru untuk air lubrication yang disebut Winged Air Induction Pipe WAIP telah dipelajari pada penelitian kali ini. Peranti tersebut, yang memiliki hydrofoil dengan suatu sudut tertentu, menggunakan daerah bertekanan rendah yang dihasilkan pada bagian atas dari hydrofoil saat kapal bergerak terhadap fluida cair disekitarnya. Tekanan rendah yang dihasilkan mendorong udara atmosferis ke dalam air pada kecepatan tertentu dimana tekanan yang dihasilkan adalah negatif dibandingkan dari tekanan atmosferis. Pendekatan computational fluid dynamics dilakukan untuk mempelajari pengaruh dari clearance dari hydrofoil pada Winged Air Induction Pipe dalam pengurangan tahanan yang dialami oleh pelat dimana peranti WAIP dipasangkan. Model multifase volume of fluid dan model turbulensi k-w SST shear stress transport digunakan di dalam simulasi numerik. Simulasi dilakukan dengan konfigurasi clearance dari hydrofoil terhadap botton plate model dan angle of attack yang berbeda. Pengaruh dari parameter tersebut terhadap pengurangan tahanan dijelaskan pada penelitian ini. Pengurangan tahanan diperoleh hingga 10 dibandingkan konfigurasi tanpa WAIP. ...... A new device for air lubrication called Winged Air Induction Pipe WAIP is studied in the present work. The device, which consists of angled hydrofoil uses the low pressure region produced above the hydrofoil as ship moves forward. The low pressure drives the atmospheric air into the water in certain velocities which the pressure is negative compare to atmospheric pressure. A computational fluid dynamics approach is presented to study the effect of hydrofoil clearance of Winged Air Induction Pipe in drag reduction experienced by the plate which WAIP attached. The well known 39 volume of fluid 39 model and k w SST shear stress transport turbulence closure model have been used in the numerical simulation. The numerical simulation is carried out with different configuration of hydrofoil clearance and angle of attack. Effects of these parameters on total drag force and drag reduction are reported. The reduction of drag force is found to increase to about 10 compared to bare plate configuration.

Abstrak :
Penggunaan mikofluida dapat meningkatkan proses pembentukan droplet sekaligus mengurangi konsumsi energi. Dalam penelitian ini, sistem mikroreaktor dengan sambungan T ganda dan reaktor saluran pipa mikro sepanjang 830 mm dianalisis. Aliran itu terdiri dari stirena dan air. Konsentrasi air dalam emulsi dan laju aliran air dan stirena dievaluasi. Tetesan diamati pada rasio laju aliran stirena terhadap air mulai dari 1:5 hingga 1:50. Simulasi di persimpangan T ganda dilakukan dengan aliran laminar dan model Volume Of Fluids dipilih untuk interaksi fase. Percobaan dengan sembilan laju aliran stirena dan air dilakukan. Sistem optik sederhana digunakan untuk pengamatan in-line dari tetesan yang terbentuk di mikroreaktor. Untuk flow ratio 1:5, tidak terjadi pembentukan drop. Untuk laju lainnya, ukuran tetesan diamati berdiameter dari 8 hingga 41 μm. Tetesan bergerak sepanjang reaktor mempertahankan bentuk dan ukuran. Hal tersebut menunjukkan bahwa sistem reaksi mikro cocok untuk mengembangkan sistem yang membutuhkan stabilitas, seperti polimerisasi emulsi. Perbandingan antara model dan hasil eksperimen menunjukkan bahwa ini cukup terwakili oleh model. ......The creation of droplets may be enhanced while using less energy by using microfluidics. The current study examined a microreactor system with a double T junction and an 830 mm-long circular microchannel reactor. Water and styrene made up the stream. Water and styrene flow rates as well as the volume percent of water in the emulsion were assessed. Styrene to water flow rate ratios between 1:5 and 1:50 produced droplets. The Volume Of Fluids model was utilized for the phase interactions during the simulations of the double T junction, which were conducted with laminar flow. Calculations were made for nine different styrene and water flow rates. Droplets created in the microreactor were seen in-line using a data-generated point and line. There were no drops formed at a flow ratio of 1:5. Droplets between 8 and 41 m were seen at the other rates. While moving through the reactor, the droplets kept their size and form. This proves that the micro reaction system is appropriate for creating stable systems, including emulsion polymerizations. The comparison of model and experimental data revealed that the model well captured these findings.