Studi Numerik Peningkatan Cooling Performance pada Lube Oil Cooler Gas Turbine yang Disusun Secara Seri dan Paralel dengan Variasi Kapasitas Aliran Lube Oil

Abstract

Salah satu komponen pada gas turbine adalah lube oil cooler yang berfungsi sebagai heat exchanger untuk mendinginkan temperatur lube oil. Pemasangan tiga lube oil cooler type-Z compact heat exchanger pada susunan seri dan paralel berdampak pada cooling capacity lube oil cooler. Uniformity flow rate pada masing-masing tube merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi cooling capacity dari lube oil coole. Oleh karena itu dilakukan simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD) untuk mengkaji pengaruh pemasangan susunan tiga lube oil cooler secara seri dan paralel dengan variasi kapasitas lube oil terhadap performance lube oil cooler. Pemodelan domain dilakukan dengan 3 dimensi pada sisi eksternal dan internal. Simulasi pada sisi eksternal dilakukan untuk memperoleh nilai koefisien heat transfer pada masing-masing baris tube. Selanjutnya, nilai koefisien heat transfer yang didapat pada sisi eksternal digunakan sebagai kondisi batas wall convection pada masing-masing baris tube untuk simulasi internal flow dengan variasi flow rate lube oil 30 gpm, 50 gpm, 74 gpm. Dari hasil simulasi, susunan cooler seri menghasilkan cooling capacity yang lebih baik dari pada susunan cooler paralel pada kapasitas lube oil yang sama. Hal tersebut terjadi karena flow ratio lube oil untuk masing-masing tube pada susunan cooler seri lebih seragam dari pada susunan cooler paralel. Keseragaman flow rate pada masing-masing tube ditunjukkan dengan kecilnya standard deviasi flow ratio. Kapasitas 50 gpm memiliki standard deviasi flow ratio sebesar 0,46 untuk susunan seri dan 0,75 untuk susunan paralel. Semakin besar kapasitas lube oil maka distribusi flow rate pada masing-masing tube semakin tidak seragam. Selain itu susunan cooler seri memiliki pressure drop yang lebih besar dari pada susunan cooler paralel. Pemasangan susunan cooler dengan kapasitas 30 gpm memiliki tingkat keseragaman yang paling tinggi ditunjukkan dengan standard deviasi flow ratio pada masing-masing tube yang paling kecil sebesar 0,33.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).