Pengaruh Variasi Lip Thickness pada Nozzle Terpancung terhadap Karakteristik Api Pembakaran Difusi Concentric Jet Flow

Abstract

Nozzle shape greatly influence turbulence between the fuel, air and formation of flow recirculation zone to produce a homogeneous mixing and get a near-perfect combustion. The PENDAHULUANProses pembakaran merupakan proses yang sangat penting dalam memanfaatkan energi kimiawi bahan bakar yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi manusia. Salah satu jenis pembakaran yang umum digunakan dalam bidang industri adalah pembakaran difusi. Pada pembakaran difusi bahan bakar yang dialirkan melalui saluran burner dibuat terpisah dari saluran udara, sehingga pencampuran bahan bakar dan udara tidak terjadi secara mekanik sebelum terjadinya proses pembakaran melainkan bercampur sendiri secara alami dengan proses difusi sesaat sebelum proses pembakaran. Salah satu keuntungan digunakannya pembakaran difusi pada bidang industri adalah dari sisi keamanan, yaitu tidak adanya bahaya flash back. Tetapi di sisi lain, pembakaran difusi memiliki kelemahan yaitu sulitnya mendapatkan komposisi campuran yang homogen antara bahan bakar dan udara. Oleh sebab itu, salah satu upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan cara mendesain sistem pembakaran difusi yang optimal, sehingga didapatkan suatu desain burner yang efektif dan efisien.Salah satu faktor yang mempengaruhi karakteristik pembakaran api difusi adalah geometri burner. Geometri burner sangat berpengaruh dalam proses pencampuran antara bahan bakar dan udara, sehingga mempengaruhi karakteristik pembakaran. Pada proses pencampuran antara bahan bakar dan udara, kehadiran vorteks-vorteks akibat struktur geometri burner berperan penting sebagai pengaduk aliran. Dinamika vorteks hadir pada struktur aliran api non-premix yang bertujuan untuk menstabilkan proses pembakaran [1]. Daerah kestabilan api difusi dapat diperluas dengan pemasangan swirling vanes [2]. Kestabilan api pada umumnya menjelaskan batas operasional dari sistem pembakaran. Ada dua kondisi aliran kritis yang berhubungan dengan kestabilan api, yaitu lift off dan blow off. Oleh karena kondisi kritis batas kestabilan tersebut sangat tergantung pada kondisi geometris burnernya, maka pada penelitian ini digunakan nozzle dengan variasi lip thickness terpancung pada tipe burner concentric jet flow. Lip thickness burner berpengaruh terhadap kestabilan api non-premixed akibat perubahan zona resirkulasi aliran [3]. Aliran resirkulasi yang merupakan faktor penting dalam kestabilan api dengan jalan pengadukan bahan bakar baik di belakang halangan maupun untuk proses pencampurannya [4]. Zona resirkulasi adalah daerah dimana terjadi pemecahan laju aliran yang menimbulkan pusaran (vortex) dan aliran balik di sekitar ujung nozzle. Dengan penggunaan variasi lip thickness nozzle terpancung pada penelitian ini, diharapkan akan terjadi pemecahan laju aliran sehingga terbentuk zona resirkulasi yang akan menyempurnakan pembakaran. Hal ini diindikasikan dengan kemudahan terbentuknya lift off dan blow off sebagai indikator kestabilan api difusi.Pengaruh kecepatan bahan bakar pada concentric jet flow terhadap kondisi li...

Pengaruh Lip Thickness Turncated Nozzle Sudut Luar terhadap Karakteristik Api Difusi Concentric Jet Flow

“…Kelebihan pembakaran difusi adalah pada segi keamanannya karena tidak ada bahaya flashback karena api tidak menjalar ke sumber bahan bakar [2,3]. Disisi lain Pembakaran difusi memiliki kelemahan karena cukup sulit mendapatkan komposisi campuran yang homogen antara bahan bakar dan udara.…”

“…Disisi lain Pembakaran difusi memiliki kelemahan karena cukup sulit mendapatkan komposisi campuran yang homogen antara bahan bakar dan udara. Maka, salah satu upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah mendesain sistem pembakaran difusi yang optimal, sehingga didapatkan suatu desain burner yang lebih efektif dan efisien [2].…”

“…Pada proses pencampuran antara bahan bakar dan udara, kehadiran vorteks-vorteks akibat struktur geometri burner berperan penting sebagai stirring flow. Dinamika vorteks hadir pada struktur aliran api non-premix yang bertujuan untuk menstabilkan proses pembakaran [2]. Turbulensi akan menyebabkan pergeseran batas kritis kestabilan api dan meningkatkan temperatur api difusi [6].…”

“…Turbulensi akan menyebabkan pergeseran batas kritis kestabilan api dan meningkatkan temperatur api difusi [6]. Ada dua kondisi aliran kritis yang berhubungan dengan kestabilan api yaitu lift off dan blowoff [1,2,7].…”

“…Oleh karena kondisi kritis batas kestabilan tersebut sangat tergantung pada kondisi geometris burner nya, berbagai macam penelitian telah dilakukan.seperti penambahan flame holder, swirler, dan lain -ain [8,9] pada burner. Faizal [2] meneliti model combustor concentric jet flow dengan turncated nozzle untuk mengetahui pengaruh variasi lip thickness turncated nozzle terhadap karakteristik api difusi. Sudut pancungan yang digunakan ialah sudut dalam.…”