an alisis v isual fenomena pendid ihan pada wall …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

Ainur Ro

Pusat T

ABKobdrvBCtebdvppbmrK

VCCoaFtatfohtrBrrfek

osidi, dkk.

ANWALL M

DIDIH

Ainur RosidTeknologi Rea

ANALISIS VBERONGGAKECEPATAoperasi suatbeberapa Pedan Fukushreflooding dvisual menjaBenda uji Contrivance)temperatur treksperimen berongga dedalam tempvisualisasi pepengamatanperubahan rberupa kurvmemiliki panrelatif kecil. Kata Kunci

VISUAL ANCYLINDER CAMERA. Toperating a accidents at Fukushima Dthe reactor canalysis of temperature for the invesobject. Methhollow cylindthe water srecorded anBased on thregime chanresult of heafilm boiling reeach radial pkeywords: v

PENELIP

NALISIS VIMEAT SILIH MENGG

di, Kiswantaaktor dan Kese

VISUAL FEA BERDASN TINGGI. tu reaktor nuembangkit Lihima Dai-ch

di teras reakadi salah saRISCa (Ra

) yang meransien secadilakukan m

engan berbaperatur saturendidihan dil

n kamera vidrejim didih filva didih padnjang yang s

: visualisasi,

NALYSIS OHOLLOW

Thermal manuclear rea

several NucDai-chi. The core followin

reactor sadistribution

stigation of tod of quenchder with diffesaturation tend visualizathe observationge in the filmat flux calcularegime the sapoint is relativvisualization,

PITIAN DANPusat Tekno

Y

IS

ISUAL FEINDER BEGUNAKAN

a, Joko Praseelamatan Nuk

E-mail

RMahasisw

ENOMENA PSARKAN KManajemen

uklir, menginistrik Tenagahi. Pemahaktor pasca katu bagian dadially transerupakan baara radial digmelalui pendagai variasi rasi air. Selilakukan meladeo kecepatalm, didih tranda semua tsama yang b

pendidihan,

OF THE BUNDER TH

anagement pactor, consid

clear Power Punderstandin

ng cooling wafety margiInquiry Syst

transient radhing experimerent variatioemperature. tion of boilinons of High

m boiling, tranation in the fame length svely low. boiling, holl

PROSIDINGN PENGELO

logi AkseleYogyakarta,

SSN 1410 – 81

ENOMENAERONGGAN KAMER

etio, Edy Sumklir-BATAN, Pl: ainur@bata

Riska Khaliswa S1, Fisika

ABSTRAK

PENDIDIHAKURVA DIn termal mengat telah tea Nuklir (PLTaman terhadkehilangan adari analisis sient tempe

agian uji eksgunakan sebdinginan quetemperatur alama eksperalui kamera an tinggi dennsisi, dan dititik radial mberarti perbe

, silinder bero

ABSTRACT

BOILING PHE BOILINplays a fundering that Plant (NPP) ng of boilingwater loss viins. The sptem Contriva

dial temperaments carriedons of initial

During theng is done Speed Vide

nsition boilinform boilingso that the te

low cylinders

G SEMINARLAAN PERArator dan Pr27 Juli 2011

178

A PENDIDA BERDARA KECEP

marno, Ismu PUSPIPTEK San.go.id

sa - UNPAD

N PADA WIDIH MENG

enjadi peran erjadi beberaTN) seperti ddap fenomeair pendingin

terkait marerature distsperimen daagai obyek yenching secawal dari 30rimen data kecepatan tingan kecepaidih inti. Has

menunjukkanedaan tempe

ongga, kame

T

PHENOMENONG CURVE

damental rothere have as at Threephenomena

isually becompecimens R

ance) as anature distribud out throughtemperature

experimentthrough hig

eo Camera wg, and core bcurves at al

emperature h

s, high speed

R ANGKAT Nroses Bahan1

DIHAN PAASARKAN PATAN TI

Handoyo, MSerpong, Tang

WALL MEAGGUNAKAN

penting daapa kasus kdi Three Mileena pendidin yang dilakrjin keselamtribution Inqalam penelityang dipanascara alami p00 oC sampatemperatur inggi (HSC). atan 500 fpssil perhitungan bahwa rejieratur dianta

era kecepata

ON ON WUSING HI

ole in the inbeen seve

Mile Island ua during postmes a part oRisca (radiaexperimenta

ution is used the natural cof 300 oC to

t temperaturgh-speed cawith a speedboiling are oll radial pointhave differen

d camera

NUKLIR n

Buku

ADA KURVA INGGI

Mulya Juarsa gerang Selatan

T SILINDERN KAMERAalam instalaskecelakaan de Island unit ihan selamkukan secar

matan reaktorquiry systemtian distribusskan. Metodpada silindeai 800 oC kdirekam daBerdasarka

s terlihat jelaan fluks kalojim didih filmara titik radia

an tinggi

WALL MEAIGH SPEEDnstallation o

eral cases ounit 2 and tht-reflooding iof the relateally transienal test sectiod as a heatecooling of tho 800 oC intre data wamera (HSC)d of 500 fps

observed. Thts shows thances betwee

u I hal 7

n, 15310

R A si di 2 a

ra r. m si

de er ke n n s

or m al

T D of of e in d

nt n d e to s ). s, e at n

Buku I h

PENDA

spedala

nuklir keselamkasus kTenaga manajemmanagedepth mtersebutyang tereaktor Kondisiterjadi p(TMI-2diakibapenekankategorkebocorLoss of mengaraccidenmaka ddilakukyang pakalor dkalor ddari peaspek bejana r

LOCA kaitannselama

A

PENEL

hal 8

AHULUAN

k keselamataam desain dan

sehingga matan, mengikecelakaan di

Nuklir (Pmen keselamement, thermamanagement[1

t terdapat beerjadi akibat p

nuklir hingi gagalnya thepada reaktor d

2) di Pensylvatkan oleh tern (pressurizerri kehilangaran skala kecf Coolant Accrah pada perisnt, SA)[3]. Berdalam hal inkan mengenaada akhirnya i celah sempii celah sempieningkatan u

keselamatanreaktor selama

Fenomena sangat pent

ya dengan proses rewet

LITIAN DANPusat Tekno

an tentu menjn pengoperas

diperlukaningat telah t

beberapa PePLTN). Tigamatan PLTNal managemen1]. Terkait deeberapa sekenpeningkatan tgga di atas ermal managdaya Three Mania USA, Mrlepasnya uapr) [2] dan dimaan air pencil ( SB-LOCident ), denga

stiwa kecelakardasarkan kasi terdapat ka

ai mitigasi kmempelajari it. Penelitian it ini dilakuka

unjuk kerja rnya berdasaa dan setelah kpendidihan

ting untuk dkeselamatan

tting pasca L

PROSIDINN PENGELOologi AkseleYogyakarta

IS

adi peran utaian suatu reakn manajemterjadi bebermbangkit Lisa pilar da

N adalah cnt dan dependengan tiga asnario kecelakemperatur dakondisi normement ini per

Mile Island unMaret 1979, yp melalui tabuasukkan kedandingin denCA, Small Bran kejadian akaan parah (sevsus yang terjajian yang pekecelakan nulaju perpindalaju perpindaan sebagai upreaktor terutaarkan intregkecelakaan.

pada simudipahami da

reaktor nukOCA yang a

Gambar

NG SEMINAOLAAN PERerator dan P

a, 27 Juli 201

SSN 1410 – 81

ama ktor men rapa strik lam

core d in spek kaan lam mal. rnah nit 2 yang ung lam

ngan reak khir vere adi, erlu

uklir ahan ahan paya ama gitas

ulasi lam klir, akan

terkuntpadkuruji dismepenradpemdidlanpenmadenDepemter

TE

didyandarkalpenPerdippendidSeddideksdip

1. Kurva Nu

AR RANGKAT Proses Baha11

178

kait dengan ptuk mengetahda wall mearva didih (bo

RISCa (stribution Inqerupakan benyelidikan disdial. Pengamambentukan redih film wallngkah utamandidihan. Keampu memvngan rentangengan demikimbentukan geamati dengan

EORI

Perpinddefinisikan seng terjadi deri fasa cair melor pendidihandidihan krpindahan pertimbangkanndidihan di sedinginkan paddangkan, redefinisikan sperimen paperlihatkan pa

ukiyama[5]

NUKLIR an

performa desaihui perubahaat silinder boiling curve) (Radially traquiry systemenda uji stribusi tempe

atan secara visejim didih inl meat silindea dalam peecepatan framvisualisasikan g visual 500ian, setiap delembung selaseksama.

dahan kaebagai modeengan melibaenjadi fasa uapn terbagi me

kolam dan kalor p

n sebagai ekitar permukada media fluejim pendid

oleh Nukiada pendid

ada Gambar 1.

Ainur Ro

in ECCS. Eksan rejim penerongga berdmenggunakanansient tem

m Contrivanceeksperimen

eratur transiensual untuk mennti, didih traner berongga emahaman p

me yang tingproses pen

0 gambar pedetail perubahama pendidiha

alor penel perpindahaatkan perubahp. Proses perp

enjadi dua jenpendidihan

pendidihan perpindahan

aan obyek panuida tidak b

dihan sendiriiyama berdihan kolam

osidi, dkk

sperimen ndidihan dasarkan n bagian

mperature e) yang

sistem n secara ngetahui

nsisi dan menjadi

peristiwa ggi akan ndidihan er detik. han dan an dapat

ndidihan an kalor han fasa pindahan nis yaitu n alir.

kolam n kalor nas yang bergerak. i telah dasarkan

m yang

Ainur Ro

fluks kpanas marah di(boilingberdasalanjut) permuksaturasikurva d

h

T

kalor [W

wall sup

dinyata

mq

dengan,

rejim. Tof boil(ONB),pada ppuncak disebut (DNB),flux. Tpaling

osidi, dkk.

Bentuk kurkalor yang dmenuju pendininding yang g curve). Perbarkan temper

yaitu perkaan dinding i (Tsat). Koef

didih dinyataka

w sat

q

T T

dengan h a

W/m2K], q’’ a [K

perheat[4]. Sedangkan

kan dengan :

( )ss p ssm c dT

A dt,

Terdapat tigTitik pertama ling (IB) ata, dimana geleermukaan pa

dari kurva sebagai dep

, the critical hitik transisi tbawah dari r

PENELIP

rva pendidihadipindahkan nginan versusdikenal sebabedaan rejimratur wall surbedaan ant

(Tw) dan tefisien perpindan sebagai:

adalah koefisadalah fluks kK atau oC] ad

nilai fluks

a titik transisi(A) disebut se

au onset of embung pertaanas. Titik ke

di bagian kparture from heat flux (CHterakhir (D) trejim didih f


Y

IS

an menunjukdari permuk

s panas lanjutagai kurva di

m diklasifikasiuperheat (patara temperaemperatur caidahan kalor p

sien perpindakalor [W/m2], dalah tempera

s kalor da

Gambar 2

i di antara emebagai incipienucleate boil

ama kali tamedua (C) adakurva didih inucleate boil

HF), or peak hterletak dibagfilm dan dise

PROSIDINGN PENGELO


SSN 1410 – 81

kkan kaan t ke idih ikan anas atur iran

pada

(1) ahan dan atur

apat

(2)

ssm

me1.

2.

3.

4.

2. Kurva didih

mpat ence ling

mpak alah inti, ling heat gian ebut

sebLe

TA

Pe

namdismedis


178

s ss silinderV

Rejim pe

enjadi beberapKonveksi bbebas satu fasaturasi tanpDidih inti, rfasa dimana dan meninggDidih transiterjadi ditenrejim didih parsial. Penmenjadi duakontak diantbenda yaitukontak permtransisi inti ybenda dengdiperlihatkanDidih film, suatu lapisaantara permu

h transisi[6]

bagai titik miidenfrost poin

ATA KERJA

eralatan Eks

Objek pma ”RISCa” stribution Inqerupakan alatstribusi temper


2 2

4 ss o iD D

erpindahan kapa rejim yaitu:ebas, dicirikaasa dari permua adanya pem

rejim ini merugelembung m

galkan permukisi, rejim ini

ngah-tengah afilm, juga d

njelasan dida keadaan dilitara muka air,u didih trans

mukaan benda yang merupakgan air[6].

n pada Gambarejim ini di

an uap stabilukaan panas d

inimum film nt[7].

sperimen

penelitian ya(Radially tr

quiry Systemuji eksperim

ratur transien

NUKLIR n

Buku

L untuk A

alor dapat di: an dengan kukaan panas k

mbentukan geleupakan konve

mulai muncul, kaan panas. i adalah rejiantara didih disebut sebagdih transisi hat dari ada t, uap, dan persisi film (tiddengan air) d

kan kontak perMekanisme

ar 2. icirikan oleh l yang terbe

dan cairan.

boiling (MF

ang digunakanransient temp

m Contrivancemen dalam pe

secara radial.

u I hal 9

oD L

ibedakan

konveksi ke cairan embung. eksi dua tumbuh,

m yang inti dan ai didih

terbagi tidaknya rmukaan dak ada dan didih rmukaan tersebut

adanya entuk di

FB) atau

n diberi perature e) yang enelitian

Buku I h

Gambareksperim

Gambar

Gambar

terdiri dHeater (flangespenceluglass), (HSC). dan podipasan

PENEL

hal 10

r 3 menumen RISCa

r 3. Peralatan

r 4. Posisi 8 tedalam ska

Komponen dari, silinder p

HeaTiNG-0s, fire brick upan berisi air

termokopel, Gambar 4 m

osisi penempang secara radi


unjukkan se

eksperimen R

ermokopel paala milimeter

utama Bagipanas (Stainle1, dudukan dan tiang pe

r bertemperatuDAS, High

menguraikan atan 8 titik tial pada silin


IS

et-up perala

RISCa

ada silinder pa

ian Uji RISess Steel SS3

silinder paeyangga), meur saturasi (py

Speed Camgeometri ukutermokopel y

nder. Jarak ra


a, 27 Juli 201

SSN 1410 – 81

atan

anas

SCa 16), anas edia yrex

mera uran yang dial

tiaptermbagtermdit

Tab

No.

Jra

Po

Pr

dahcylsecyanakaSedterbkeg

Ga

HA

selmetemPenberpentujukecyanperrenpendiame


178

p termokopemokopel dilagian luar semokopel dampilkan pad

bel 1. Posispenom

.Termokopel TC1

Jarak adial, r [mm]

25

sisi jari-jari

DALAM

osedur Eks

Eksperihulu dengan mlinder) dengacara bertahap,ng diinginkanan meluruh dangkan, pelabagi dalam giatannya (lih

ambar 5. Diag

ASIL DAN P

Fenomelama eksperenggunakan kmperatur awalngambilan gamrinteraksi dncelupan), kauan keselamacelakaan terutng sebenarnyrmukaan benntang waktu 0ndingin adalahanggap mencaendidih sege

NUKLIR an

el adalah 2akukan dari bcara radial. dan penom

da Tabel 1.

si radial termmoran (TC)

TC2

TC3

TC4

27 29 31

perimen

men dilakukmemanaskan san cara men, kemudian ken tercapai, da

tanpa adaaksanaan eksp

tahapan hat Gambar 5).

gram tahapan

EMBAHASA

ena pendidiharimen diviskamera kecepl 300oC, 400o

mbar difokuskdengan batarena hal ini atan reaktor nutama pada pem

ya terjadi antanda uji. Gam0 detik sampah air saturasi

apai 100 oC yera dicelupk

Ainur Ro

2 mm. Penbagian dalam

Detail posismoran term

mokopel berd

C

TC5

TC6

T

1 33 35

kan dengan silinder panasnaikkan dayaetika temperaaya dimatikananya inputanperimen secarberdasarkan .

n eksperimen R

AN

an kolam yangsualisasikan patan tinggi

oC, 600oC dankan pada saat tang panas sangat pentinuklir pada saamahaman meara muka air mbar direkam

ai dengan 6 dedimana dalam

yaitu sesaat sekannya bend

osidi, dkk

nomeran menuju

si radial mokopel

dasarkan

TC7 TC8

37 39

LUAR

terlebih s (heated a heater tur awal n. Panas n daya. ra umum

urutan

RISCa

g terjadi dengan dengan

n 800oC. awal air

(saat ng untuk at terjadi kanisme dengan

m pada etik. Air

m hal ini telah air da uji.

Ainur Ro

pendidipencelubatang akibat msetelah lapisan seluruh terjadi smengakbersentuterjadi plapisan temperakehadirtemperapendingterbasahSebagaipendidikeselurutempera

Gambar

rejim ppenceluvideo Hfps terlapisan permukpada t =lapisan didih tr= 1,11 d

Ti =

T

osidi, dkk.

Gambar 6. ihan kolam upan. Pada tem

panas masihmasih tingginypencelupan kuap yang m

permukaan saat didih filmkibatkan permuhan denganperpindahan kuap. Lapisan

atur awal penran uap yangatur yang sgin. Kondisi hinya permuki visualisasi mihan masih uhan karenatur terhadap w

r 6. Awal temperatu

Gambar 7. pendidihan uupan t = 0,3 dHigh Speed Crbentuk rejim

uap stabil kaan panas be= 0,4 masih tuap sudah tid

ransisi film bedetik.

= 400 oC

Ti = 800 oC

PENELIP

menggambayang terja

mperatur awah berwarna mya temperaturke dalam air smenyelimuti

batang panam. Adanya selimukaan batann muka uap, kalor secara kn uap mulai tincelupan adalag terbentuk sama dengansaat itu belu

kaan batang mekanisme pe

belum tena melibatkwaktu.

pencelupan

ur awal untuk

memperlihatuntuk Ti=300 detik berdasar

Camera dengadidih film ya

yang terbeenda uji RISterbentuk rejimdak stabil rejmegitu juga yan

Ti

Ti


Y

IS

arkan fenomadi saat a

al 800 oC tammenyala (merr dimana seketsaturasi terben(Vapor blank

as. Selimut imut uap terseng panas ha

hal ini berkonveksi terhaidak stabil ketah 300 oC karmulai menca

n temperatur um ada indikpanas oleh

erpindahan kaerwakili seckan peruba

untuk beragk detik ke 1

tkan mekanisoC. Pada a

rkan pengamaan kecepatan aitu adanya suentuk di antSCa dan cairm didih film tm ini dinamang terlihat pad

= 300 oC

= 600 oC

PROSIDINGN PENGELO


SSN 1410 – 81

mena awal

mpak rah) tika

ntuk ket) uap

ebut anya rarti adap tika rena apai

air kasi air.

alor cara ahan

gam

sme awal atan 500 uatu tara ran, tapi

akan da t

Ga

tranantlapgelrejtum

quekalkoruntkalfluGa

temdipmedanterbyandidmedanset


178

ambar 7. MeTi=3

Pada t =nsisi yaitu retara didih inpisan uap yanglembung keciim didih int

mbuh, dan meData

enching digulor menggunarelasi Bromletuk rejim didlor berupa ku

uks kalor dan ambar 8 untuk

Gambarmperatur awaperlihatkan enunjukkan ren kondisi bentuknya reng panjang. Kdih film yangemiliki nilai yn menjelaskatiap titik radia

t = 2,62 de

t = 1,11 de

t = 0,3 deti


ekanisme reji300 oC

= 1,61 detik ejim yang terjnti dan rejimg stabil mulai il, pada t = 2ti dimana terninggalkan petransien t

unakan untukakan persamaey digunakan dih film. Hasurva didih ywall superhe

k temperatur awr 8 menunjukkal 800 oC, pada hasil

ejim didih filmtersebut d

ejim didih filKeadaan yang mg ditunjukkanyang sama untan bahwa pl relative keci

etik

etik

ik

NUKLIR n

Buku

m pendidihan

terbentuk rejijadi di tengah

m didih film,muncul gelem

2, 62 mulai terlihat mulai ermukaan pantemperatur k menghitunan (2) dan kesebagai pem

sil perhitungayang membaneat ditunjukkwal 800 oC. kan kurva did

seperti yanvisualisasi

m berlangsunditunjukkan lm pada kurvmenarik adalan dengan pantuk semua titierubahan temil.

t = 4,02 de

t = 1,61 deti

t = 0,4 detik

u I hal 11

n untuk

im didih h-tengah daerah mbung – erbentuk muncul,

nas. selama

ng fluks emudian

mbanding an fluks ndingkan kan pada

dih untuk ng telah i yang ng lama,

dengan va didih ah, rejim njang L ik radial mperatur

tik

ik

k

Buku I h

KESIM

1. Perutranberopengkece

2. Padtermmemradisetia

UCAPA

team teTugas Bogor,

PENEL

hal 12

G

MPULAN

ubahan rejim nsisi dan didihongga tgamatan videepatan 500 fpsa gambar

mokople padamiliki panjangial sehingga ap titik radial

AN TERIMA

Ucapan terimermohidraulikakhir dari Fa

Mahasiswa


Gambar 8. Kur

pendidihan dh inti pada wterlihat jelao High Speeds . kurva didih

a benda uji, rg yang sama u

perubahan ttidak begitu b

A KASIH

makasih kepadka BOFa-PTRakultas Tekn

Tugas akhi


IS

rva didih pros

didih film, diwall meat silinas berdasard Camera den

h semua trejim didih funtuk semua temperatur set

besar.

da rekan-rekanRKN, Mahasisik Mesin UIir dari Faku


a, 27 Juli 201

SSN 1410 – 81

ses quenching

idih nder rkan ngan

titik film titik tiap

n di swa IKA ultas

MITuMaekp

DA

1.

2.


178

pada tempera

IPA Fisika Uugas akhir daraster UGM ataperimen.

AFTAR PUS

Mulya Juarsan AnnuluTemperatureTest Sectionon Nuclear Bandung. Mulya JuarsTransfer PhLOCA and of IndonesiaVol.IX, No.2

NUKLIR an

atur awal 800o

UNPAD Bandri Fakultas Teas kerja kerasn

TAKA

a et al., Analus Narrow e Variations n. Proceeding

Technology

sa et al., Stuhenomena basSevere Accid

a Nuclear Tech2, August 200

Ainur Ro

oC

dung dan Maeknik Mesin Pnya dalam me

lysis on Heat Gap with using HeaTof National and Scienc

udy on Boilinse on The Edent. Nationalhnology and 9.

osidi, dkk

ahasiswa Program elakukan

Flux in Initial

TiNG-01 Seminar e 2009,

ng Heat Event of Journal Science,

Ainur Ro

3. MerTheTheTranLear

4. JuarParaKec200

5. Kre199ceta

6. OzissecoInc.

osidi, dkk.

rle C, Potter ermal Scienermodynamicsnsfer. United rning, Inc. rsa M. Simulaah Pada Pemcelakaan, J T7; 10(1):58-65ith, Frank da7. Prinsip-P

akan keempat.sik, M. Necond edition. S

PENELIP

and Elaine ces, An I

s, Fluid MechStates of Am

asi Eksperimemahaman AsTek Pengolah5. an penerjemahPrinsip Perp Jakarta: Erlancati.1993. Hingapore: Joh


Y

IS

P, Scott. 20Introduction hanics, and Hmerica: Thom

ental Kecelakpek Manajeman Limbah.

h Prijono, Arindahan Panngga. eat Conducti

hn Wiley & So

PROSIDINGN PENGELO


SSN 1410 – 81

004. to

Heat mson

kaan men Juli

rko. nas.

ion, ons,

7.

TA

Pr

A


178

David P, D1981. FundaStates of Am

ANYA JAWA

ajitno Apakah perarakitan sendir

Ainur Rosid Peralatan

dari desainthermohidr


De Witt And amental of H

merica : John W

AB

alatan eksperri atau beli jad

di eksperimen Rn dan pemb

rolika PTRKN

NUKLIR n

Buku

Frank P, InHeat Transfer.Wiley & Sons

rimen RISCAdi ?

RISCA dibuabuatannya oleN.

u I hal 13

ncropera. . United , Inc.

A hasil

at mulai eh team

an alisis v isual fenomena pendid ihan pada wall …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

Documents