Mahasiswa Prodi Doktor UGM, Setya Wijayanta. DOK UGM

Teliti Pengaruh Sifat Fisis Fluida Aliran Stratified, Setya Lulus Program Doktor UGM

Renatha Swasty • 16 Juni 2023 14:19

Jakarta: Mahasiswa Program Studi Doktor Teknik Mesin, Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada (UGM), Setya Wijayanta, berhasil meraih gelar doktor. Setya mempertahankan disertasinya berjudul Studi Pengaruh Sifat Fisis Fluida Terhadap Karakteristik Aliran Stratified Udara-Air Searah pada Pipa Horizontal pada ujian terbuka promosi doktor di Fakultas Teknik.

Setya menjelaskan pada aliran stratified gas-cair searah pada pipa horizontal banyak dijumpai pada sistem perpipaan didesain untuk beroperasi pada pola atau rezim aliran stratified karena memiliki fluktuasi tekanan yang rendah.

Sedangkan, pada aliran slug yang tidak stabil dengan fluktuasi tekanan yang tinggi dan berbahaya jika terjadi pada jaringan perpipaan bisa menyebabkan pipa pecah. Oleh karena itu, pemahaman yang baik tentang karakteristik gelombang antarmuka pada pola aliran stratified sangat membantu memahami dan mengembangkan model-model pola aliran di dekatnya seperti slug dan annular.

Setya menggunakan udara dan air pada tekanan atmosfer yang digunakan sebagai fluida uji untuk mengetahui pengaruh sifat fisis fluida. Selanjutnya, untuk memvariasikan viskositas liquid, air dicampur dengan gliserin.

Persentase gliserin di dalam campuran adalah 30 persen dan 50 persen. Sementara itu, untuk memvariasikan tegangan permukaan liquid, air dicampur dengan butanol dengan persentase 2 dan 5 persen.

Dari hasil penelitiannya terhadap enam sub pola yang teridentifikasi dari aliran stratified yaitu stratified smooth, 2-D wave, 3-D wave, roll wave, entrained droplet plus disturbance wave, dan pseudo slug. Lalu, kenaikan viskositas dan penurunan tegangan permukaan cairan menyebabkan pergeseran garis transisi dan perubahan luas wilayah dari masing-masing sub rezim.

Selain itu, juga diketahui peningkatan viskositas liquid menyebabkan peningkatan gradien tekanan liquid film thickness dan liquid holdup. Perubahan tegangan permukaan menyebabkan peningkatan gradien tekanan dan pengaruhnya sangat kecil terhadap perubahan liquid film thickness dan liquid holdup.

Sedangkan pada aliran stratified pada posisi melintang aliran diketahui wetted wall fraction semakin berkurang dengan peningkatan viskositas liquid dan semakin bertambah dengan penurunan tegangan permukaan liquid.