Studi Numerik Pengaruh Variasi Diameter Inlet Terhadap Karakteristik Spray Pada Pressure Swirl Nozzle

Dewasa ini perkembangan ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan mekanika fluida berkembang sangat pesat, terbukti dengan semakin meningkatnya alat – alat atomisasi fluida yang beredar dipasaran. Salah satu alat yang sering digunakan dalam sistem aliran fluida adalah pressure swirl nozzle. Pressure swirl nozzle adalah suatu cara pengatomisasian fluida yang memanfaatkan gaya tangensial dari fluida yang masuk ke dalam nosel, yang berfungsi untuk memecah fluida cair yang disemprotkan menjadi butiran – butiran halus/ droplet. Ciri khas dari pressure swirl nozzle adalah adanya pusaran di dalam ruang nosel yang disebabkan oleh kecepatan tangensial fluida. Kecepatan tangensial yang dihasilkan oleh fluida yang masuk ke dalam nosel sangat mempengaruhi karakteristik spray dari pressure swirl nozzle meliputi diameter droplet, coefficient of discharge dan spray cone angle. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh diameter inlet pada pressure swirl nozzle terhadap besarnya spray cone angle dan coefficient of discharge dengan menggunakan metode numerik. Penelitian ini menggunakan metode simulasi numerik, variabel bebas yang digunakan adalah variasi diameter inlet sebesar 1,5 mm, 2 mm dan 2,5 mm. Variabel terikat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu spray cone angle dan coefficient of discharge yang dihasilkan oleh pressure swirl nozzle. Sedangkan variabel terkontrolnya adalah inlet berjumlah 1 dan bilangan Reynolds yang divariasikan sebesar 2000, 2500, 3000, 3500 dan 4000. Penelitian ini dilakukan secara numerik dengan menggunakan software fluent yang terdapat dalam ANSYS 13.0 Workbench. Hasil studi numerik pengaruh diameter inlet terhadap karakteristik spray pada pressure swirl nozzle menunjukkan bahwa dengan diameter inlet yang semakin besar, maka spray cone anglenya semakin kecil dan coefficient of dischargenya semakin besar. Pressure swirl nozzle dengan diameter inlet 2,5 mm menghasilkan spray cone angle lebih kecil bila dibandingkan dengan pressure swirl nozzle dengan diameter 1,5 mm dan 2 mm yaitu sebesar 35 ° pada bilangan Reynolds 2000. Hal ini dikarenakan semakin besar diameter inlet maka kecepatan tangensial fluida yang masuk swirl chamber semakin kecil yang menyebabkan pusaran didalamnya menjadi lebih kecil sehingga spray cone angle semakin kecil. Sedangkan pressure swirl nozzle dengan diameter inlet 2,5 mm menghasilkan coefficient of discharge lebih besar bila dibandingkan dengan pressure swirl nozzle dengan diameter 1,5 mm dan 2 mm yaitu sebesar 0,71 pada bilangan Reynolds 2000