Studi Eksperimen Aliran Melalui Square Duct dan Square Elbow 90° dengan Variasi Diameter Inlet Circular Disturbance Body (R/Dh = 1.5 ; d/Dh = 0.064, 0.08, dan 0.1)

Instalasi perpipaan dibentuk dari saluran lurus dan berbentuk fitting, missal fitting berbentuk elbow 90°. Pemasangan elbow digunakan untuk membelokkan arah aliran agar instalasi terpasang sesuai dengan kondisi yang dibutuhkan. Namun pemasangan elbow juga memiliki dampak lain yaitu dari segi penggunaan energi. Hal tersebut terjadi karena elbow selalu dikaitkan dengan pressure drop yang lebih tinggi dibandingkan saluran lurus dengan kecepatan freestream yang sama. Pressure drop muncul akibat adanya friction loss, separation loss, dan secondary flow yang terjadi setelah aliran melewati fitting tersebut Eksperimen dilakukan pada saluran berpenampang bujursangkar (square duct) dengan Dh = 125 mm yang terdiri dari : upstream duct (straight duct) dengan panjang 6Dh, inlet disturbance body (IDB) dengan penempatan pada jarak l = 0,1 Dh, g = 0.2 Dh, dan variasi diameter d = 0.064 Dh, 0.08 Dh, 0.1 Dh di inlet elbow, elbow 90°, dan dilengkapi downstream duct (straight duct) dengan panjang 16 Dh, serta induced draft fan. Pengukuran dalam penelitian ini menggunakan pitot static tube, inclined manometer, dan pressure transducer. Pengujian dilakukan dengan variasi diameter inlet disturbance body 0.064 Dh, 0.08 Dh sampai 0.1 Dh dengan ReDh sebesar 8,19x104 untuk mendapatkan profil kecepatan sepanjang downstream duct, pressure drop antara downstream duct dan upstream duct berupa nilai pressure coefficient, dan koefisien loss minor elbow 90° pada variasi nilai ReDh sebesar 4,09x104 < ReDh < 1,39x105 (kecepatan udara 5 m/s sampai 17 m/s dengan kenaikan kecepatan 1 m/s). Berdasarkan hasil yang didapatkan pada studi eksperimen, dapat disimpulkan bahwa penempatan inlet disturbance body dapat melawan advers pressure sehingga dapat menurunkan nilai pressure drop. Hasil studi eksperimen menunjukkan bahwa penambahan IDB mampu menurunkan nilai pressure drop secara rata-rata yaitu sebesar 30% untuk variasi IDB 0.1D¬h. Sedangkan nilai loss coefficient elbow 90° tertinggi untuk variasi 0.1Dh mencapai 0.05, nilai tersebut lebih rendah dibandingkan dengan variasi yang lainnya. Penambahan IDB juga mampu menurunkan nilai selisih coefficient pressure (ΔCp), tetapi variasi 0.1Dh menunjukkan nilai yang paling rendah dibandingkan dengan variasi 0.064Dh dan 0.08Dh. Pada eksperimen ini dapat disimpulkan bahwa variasi 0.1Dh merupakan variasi yang paling efektif untuk menurunkan nilai pressure drop dengan nilai intensitas turbulensi (IT) sebesar 30.92%. ================================================================================================================== Instalasi Piping instalation is made of straight line and fittings, such as 90o elbow. Elbow is used to turn a flow direction to make the instalation installed properly. But, the instalation of elbows can impact the losses of energy. It often chained in causing higher pressure drop than the straight line pipe due to the same number of free stream velocity. Pressure drop happens in terms of friction loss, separation loss, and secondary flow which happens after the fluid flow through fittings. Experimental reasearch been done with square duct with Dd = 125 mm which consist of: upstream duct (straight duct) length 6Dh single inlet circular body disturbande at a distance of 0,1 Dh in inlet elbow, elbow 900, equipped with downstream duct (straight duct) with 16 Dh length and induced draft fan. Pitot static tube, inclined manometer, and pressure transducer is used for measurement. This experiment varies inlet disturbance body diameter in 0.064Dh, 0.08Dh to 0.1Dh with ReDh 7,88x10 4 in order to find velocity profile along downstream duct, pressure drop between downstream duct and upstream duct in the form of pressure coefficient, minor losses coefficient of 900 elbow, minor coefficient losses of single inlet Circular Body Disturbance varies from ReDh in 3,94x10 4 < Re Dh < (air velocity 5 m/s to 15 m/s increasing by 1 m/s). Based on the experiment, we can conclude that the placement of inlet disturbnce body can oppose adverse pressure so that the pressure drop decrease. Experimental study shows that the existance of IDB can decrease pressure drop by 30 percent in average in IDB 0,1Dh. The highest value of loss coefficient elbow 90o for 0.1Dh variation is 0,05 that value is lower compare to the other variation. IDB can also decreasing the deviation of coefficient pressure (ΔCp), but the variation of 0,1Dh shows the lowest value compare to 0.064Dh dan 0.08Dh variation. In this experiment we can conclude that 0,1Dh variation is the most effective in decreasing pressure drop by 30,92% turbulent intencity