Studi eksperimen karakteristik aliran dalam diffuser dengan dan tanpa vortex generator

• Main Authors: Fahmi Khafidhul Haq, Prof. Ir. Sutardi M. Eng, Ph. D
• Format: Article
• Language: Indonesian
• Published: Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LP2M) 2017-01-01
• Series: Jurnal Teknik ITS
• Subjects: symmetric flat-walled diffuser; aspect ratio konstan; pressure coefficient; tegangan geser dinding; sudut divergensi
• Online Access: http://ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik/article/view/18667
• ISSN: 2301-9271; 2337-3539

<p>Diffuser merupakan suatu konstruksi ducting yang mengalami pembesaran penampang searah dengan aliran fluida. Penggunaan diffuser yaitu pada wind tunnel, air conditioner sentral, fire extinguisher, heat recovery steam generator (HRSG) dan body mobil. Diffuser dalam dunia otomotif digunakan pada mobil balap Formula One yang berfungsi mengurangi gaya hambat pada mobil tersebut. Karena dengan adanya diffuser di belakang, tekanan aliran di belakang mobil meningkat.</p><p>Test section yang digunakan pada penelitian ini adalah symmetric flat-walled diffuser dengan area ratio 2,2 yang memiliki sudut divergensi (2θ) = 8°, panjang diffuser, L₁, = 1800 mm,panjang upstream channel, L₂, = 1200 mm dan panjang downstream channel, L₃, = 1000 mm, serta memiliki tinggi inlet diffuser (W₁) = 518,7 mm dan tinggi outlet diffuser (W₂) = 770,5 mm. Pada penelitian ini digunakan bilangan Reynolds 3,1 x 10⁵dan 6,1 x 10⁵berdasarkan diameter hidrolik diffuser dan kecepatan maksimum pada inlet diffuser. Selain peningkatan bilangan Reynolds pada penelitian ini juga digunakan tanpa vortex generator (VG) yang hasilnya dibanding dengan diffuser tanpa VG.</p> <p>Hasil yang didapatkan dari penelitian ini yaitu tidak ada separasi aliran pada diffuser. Peningkatan bilangan Reynolds juga tidak berpengaruh secara signifikan terhadap performa diffuser. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai Cpr pada Re_DH = 3,1 x 10⁵ dan 6,1 x 10⁵ tanpa VG mengalami penurunan 3,1 % dan nilai Cpr pada Re_DH = 3,1 x 10⁵ dan 6,1 x 10⁵ dengan VG mengalami kenaikan 5,7 %. Selain itu penambahan VG justru menurunkan performa diffuser. Hal tersebut dapat dilihat pada Re_DH = 3,1 x 10⁵ mengalami penurunan Cprsebesar 12,1 % dan pada Re_DH= 6,1 x 10⁵ mengalami penurunan Cprsebesar 4,1 % dengan penambahan VG. Sedangkan untuk intensitas turbulensi (IT) pada downstream diffuser ketika ditambahkan VG mengalami penurunan. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai IT pada Re_DH= 3,1 x 10⁵ mengalami penurunan sebesar 26,4 % dan pada Re_DH = 6,1 x 10⁵ mengalami penurunan sebesar 2,7 % dengan penambahan VG.</p>