imulasi Numerik Aliran Tiga Dimensi Melalui Rectangular Duct dengan Variasi Bukaan Damper

Abstract

Dalam  sistem saluran  terdapat banyak penggunaan elbow dan assesoris lain yang akan menyebabkan terjadinya kerugian tekanan pada aliran. Hal tersebut  disebabkan karena adanya perubahan arah aliran fluida yang melalui saluran tersebut. Nilai penurunan tekanan (pressure drop) pada aliran yang melalui suattu saluran dipengaruhi oleh besarnya laju aliran pada inlet, serta radius kelengkungan dari elbow yang akan menyebabkan aliran sekunder kemudian timbul aliran vortex. Hal ini berakibat kerugian energi (headloss) yang lebih besar. Peletakan bodi pengganggu dan pemasangan elbow dimaksudkan untuk melihat fenomena aliran di sekitar bodi pengganggu

Model uji yang akan digunakan di dalam studi ini berupa rectangular duct yang pada bagian inlet terpasang elbow 90^o dengan damper yang diletakkan pada jarak x/D_h=2. Fluida kerjanya adalah udara yang mengalir secara incompressible, viscous, steady dan mempunyai profil kecepatan uniform pada sisi inlet dengan dua variasi bilangan Reynolds yaitu 2.05 x 10⁵ dan 8.2 x 10⁵serta empat pengaturan sudut bodi pengganggu 0^o, 10^o, 20^o, dan 30^o Penelitian dilakukan secara  numerik 3D  menggunakan piranti lunak Computation Fluid Dynamics (CFD) komersial dengan model turbulensi k-ε Realizable.

Hasil studi ini diperoleh bahwa proses recovery aliran dipengaruhi oleh sudut bukaan damper, untuk variasi sudut bukaan damper 30°. Dengan sudut bukaan 30° terjadi percepatan aliran pada daerah dekat dinding yang berakibat bertambahnya momentum aliran sehingga mempercepat proses recovery aliran dan aliran sekunder pada daerah dekat dinding dapat teratasi.