4-pola aliran 2 fase

POLA ALIRAN DUA FASE

Mata Kuliah Aliran 2 Fase

Pendahuluan

Dalam aliran 2 fase terdapat berbagai pola aliran. Aliran 2 fase pada pipa horizontal, vertikal atau miring akan memiliki pola aliran yang berbeda. Faktor penting yang berpengaruh thd. pola aliran :

Tegangan permukaan Gravitasi Rapat massa Kecepatan aliran Diameter/ geometri pipa

Pola Aliran Horisontal

Menurut Hubbard & Dukler (1966) ada 3 pola aliran dasar pada pipa horisontal yaitu:a.

Separated flow patterns, kedua fase mengalir kontinyu.Macam pola aliran ini :1. 2.

Pola aliran bertingkat (stratified flow) Pola aliran cincin (annular flow)

b.

Intermittent flow patterns, salah satu fase mengalir secara discontinue. Macam pola aliran ini :1. 2. 3.

Pola aliran gelembung diperpanjang (elongated bubble flow) Pola aliran sumbat atau kantung (slug/plug flow) Pola aliran acak (churn flow)

c.

Dispersed flow patterns, fase cair kontinyu sedang fasa gas tidak kontinyu. Macam pola aliran ini :1. 2.

Aliran gelembung (bubble flow) Aliran gelembung tersebar (dispersed bubble flow)

POLA ALIRAN HORIZONTAL

Pola Aliran Horizontal Untuk

mendapatkan pola aliran yang kita inginkan dapat dengan mengubah kecepatan/debit aliran cair atau gas. Jika debit air besar sedang gas kecil akan terbentuk aliran gelembung. Dengan penambahan debit gas maka akan terbentuk aliran kantung,dan seiring debit gas semakin besar maka akan terbentuk stratified flow, annular flow, dan aliran kabut.

Aliran pada pipa horizontal yang dipanaskan:

Fase tunggal cairan terjadi pada saat masuk pipa yang dipanaskan,setelah mencapai suhu saturasi terjadi gelembung Semakin besar kalor,maka gelembung semakin besar dan membentuk plug,slug,wavy,annular flow hingga terjadi kabut Bila seluruh butiran kabut menguap akan tinggal fasa uap saja

POLA ALIRAN VERTIKAL1.

1.

Bubbly flow (aliran gelembung) Di sini fase gas mengalir dalam bentuk gelembung-gelembung kecil, sedang fase cair mengalir secara kontinyu. Plug flow (aliran kantung) Dalam tipe aliran ini beberapa gas tetap berbentuk gelembung kecil dan ada juga gas yang mengalir dalam bentuk kantung-kantung atau mirip dengan peluru.


3.

Churn flow (aliran acak) Bila kecepatan aliran gas pada plug flow semakin cepat, maka terjadi aliran yang tidak stabil,pola aliran ini disebut churn flow. Annular flow (aliran cincin) Disini fase cair akan cenderung berada di samping atau daerah yang bersentuhan dgn pipa. Sedangkan aliran gas cenderung berada di tengah-tengah. Pada aliran ini jumlah gas lebih


Wispy-annular flow Pada pola aliran ini terbentuk lapisan cairan tipis pada dinding pipa dan sejumlah cairan seperti gumpalan yang tidak teratur pada tengah pipa.

POLA ALIRAN VERTIKALPola aliran disamping terbentuk seiring bertambahnya debit atau kecepatan fase gas.

Pola aliran pipa vertikal dengan pemanasan Fase tunggal cair terjadi pada saat memasuki pipa yang dipanaskan Setelah mencapai suhu saturasi terjadi aliran gelembung hingga terbentuk aliran kabut Setelah butiran cair seluruhnya menguap maka akan terjadi fase tunggal gas

Posisi x=0, x=c, x=1, & Burnout

POLA ALIRAN MIRING1.

Gould (1974) meneliti aliran gas-cair pada pipa kemiringan pipa 45o,dan membagi pola aliran menjadi 4 yaitu:a. b. c. d.

Fase cair kontinyu; aliran gelembung dan kantung Fase gas kontinyu; aliran cincin dan cincin-kabut Fase gas dan liquid kontinyu Fase alternatif yang terdiri dari slug flow untuk pipa horizontal and miring,dan aliran cincin-kabut pada pipa vertikal

POLA ALIRAN MIRING2.

Barnea et al(1980) meneliti pola aliran udaraair dengan diameter pipa 2,5 cm dan sudut inklinasi kecil (-10o dan 10o),pola aliran yang terbentuk hampir sama pada aliran horizontal.

POLA ALIRAN MIRING

THE END

4-pola aliran 2 fase

Documents