penurunan tekanan aliran dua fase untuk r-290 dengan …

1

Penurunan Tekanan Aliran Dua Fase untuk R-290 dengan Model Homogeneous dan Separated Pada Pipa Berdiameter 7,6 mm

Muhammad Rizky (1106139576) Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Indonesia

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan karakteristik penurunan tekanan pada aliran evaporasi dua fase dengan jenis refrigeran propane (R-290) di pipa konvensional horizontal. Kondisi pengujian menggunakan berbagai variasi pengujian yaitu fluks kalor (q), fluks massa (G) dan nilai temperatur saturasi dengan menggunakan test section yang terbuat dari pipa stanless steel berdiameter 7,6 (mm) dengan panjang 1,07 (m). Refrigeran yang mengalir dipanaskan secara merata di sepanjang pipa test section. Hasil yang didapat adalah penurunan tekanan yang dipengaruhi oleh fluks kalor, fluks massa dan temperatur saturasi. Dari ketiga jenis variasi tersebut akan didapatkan nilai penurunan tekanan yang didapatkan secara eksperimen. Nilai penurunan tekanan ini akan dibandingkan dengan nilai penurunan tekanan yang didapat berdasarkan kalkulasi. Permodelan Homogeneous seperti McAdamas, Cicchitti, dan Dukler serta permodelan Separated seperti Lockhart – Martinelli digunakan sebagai pembanding terhadap penurunan tekanan eksperimen. Hal ini untuk melihat prediksi mana yang paling baik dalam penelitian yang dilakukan. Kata Kunci: R-290, Penurunan Tekanan, Pipa Konvensional, Model Homogeneous, Model Separated Daftar Notasi L = panjang pipa (m) G = fluks massa (kg/m2.s) xo = kualitas massa uap pada keluaran pipa α = void fraction !! = spesifik volume fase cair (m3/kg) !! = spesifik volume fase uap (m3/kg) !!" = perbedaan nilai spesifik volume uap dan cair (m3/kg) g = percepatan gravitasi (m/s2) σ = tegangan permukaan (N/m) D = diameter (m) !! = viskositas dinamik fase cair (kg/m.s) !! = viskositas dinamik fase uap (kg/m.s) !!" = perbedaan viskositas dinamik fase uap dan cair (kg/m.s) ! = densitas rata – rata (kg/m3) ! = viskositas rata – rata (Pa.s) !!" = faktor gesekan dua fase !"!" !!"

= gradien penurunan tekanan

gesek dua fase (Pa) !"!" !!"


gesek yang dianggap fase cair (Pa) !!"! = faktor pengali gesekan

!"!" !!


gesek fase cair saja (Pa) !"!" !!


gesek fase uap saja (Pa) !!! = faktor pengali gesekan fase cair !!! = faktor pengali gesekan fase uap ! = parameter Martinelli C = bilangan Chisolm MD = mean deviasi AD = average deviasi n = jumlah data !"!" !!"#


gesek hasil perhitungan (Pa/m) !"!" !!"#


gesek hasil eksperimen (Pa/m) !"!"

= total gradien penurunan tekanan (Pa) !"!" !


akibat gesekan (Pa) !"!" !


akibat percepatan (Pa) !"!" !


akibat ketinggian (Pa)

Penurunan tekanan …, Muhammad Rizky, FT UI, 2014

2

1. Pendahuluan Refrigeran merupakan komponen penting

dalam sistem refrigerasi, dengan peranannya sebagai fluida kerja maka fungsi utama dari refrigeran adalah sebagai pemberi efek pendingin terhadap suatu benda atau ruangan. Prinsip dasar dari pendinginannya adalah dengan penyerapan panas dari benda atau ruangan oleh refrigeran. Isu lingkungan membuat penggunaan R-22 menjadi dibatasi. R-290 memiliki struktur molekul C3H8 merupakan alternatif untuk pengganti R-22 yang lebih aman untuk ingkungan karena memiliki nilai ODP 0.0 dan GWP 8 (WMO 1991, IPC 1994). Namun, salah satu keterbatasan dalam pemakaian R-290 mempunyai parameter flammability.

Namun efek samping ini tidak menjadi masalah ketika proses dan teknisnya sangat diperhitungkan. Sehingga fenomena didih alir dari R-290 baik untuk perpindahan kalor, penurunan tekanan dan pola aliran dalam pipa konvensional perlu dilakukan dan diteliti sebagai bahan pertimbangan untuk pergantian R-22 menjadi R-290. Namun, dalam penelitian ini hanya terfokus pada fenomena penurunan tekanan yang terjadi pada R-290.

Percobaan aliran didih menggunakan pipa konvensional dengan diameter dalam 7.6 mm dan panjang 1.07 m dengan variasi fluks massa dari 200 kg/m2s sampai 628,84 kg/m2s, fluks kalor dari 9,98 kWatt/m2 sampai 25,06 kWatt/m2, dan Temperatur saturasi dari 4 oC sampai 14,59 oC. Asumsi yang diberikan adalah pemanas diasumsikan dapat memanaskan secara uniform, penurunan tekanan bersifat linier dan roughness diasumsikan seragam.

2. Metodelogi Penelitian

Gambar 1. Skematik Pengujian

Refrigeran masuk ke dalam sistem dalam fase gas dan cair, katup sebelum pompa dan test section ditutup agar fase dalam sistem lebih banyak berfase cair. Hal ini bertujuan agar lebih cepat mencapai kesetabilan sistem saat sistem dijalankan. Mengisi refrigeran ditandai dengan sight glass sebelum receiver sudah terlihat

dipenuhi oleh fase cair. Setelah itu sistem dijalankan dan perlahan katup dibuka. Hal ini tidak terlepas dengan pengisian refrigeran yang dilakukan secara perlahan – lahan sampai sistem stabil. Kalor dibuang di condenser dengan bantuan condensing unit berkapasitas 3 PK dengan model tube and tube. Chiller yang terletak setelah pompa dan sebelum masuk ke test section juga membantu mendinginkan refrigeran untuk mencapai temperatur saturasi yang diinginkan sebelum masuk ke test section. Refrigeran berfase liquid dipompa dengan gear pump yang dihubungkan dengan motor berkapasitas 1 PK. Kecepatan putaran motor diatur dengan menggunakan voltage regulator. Hal ini untuk mempermudah memvariasikan fluks massa yang terbaca saat fluida kerja melewati coriolis. Sebelum fluida masuk ke test section, digunakan needle valve untuk mempermudah mengatur dan memvariasikan tekanan saat masuk ke test section. Pada test section dililit oleh heater untuk membuat evaporasi pada test section, dengan thermocouple yang terbagi menjadi 9 titik di sepanjang test section. Pada tiap titik digunakan 3 buah thermocouple, sehigga thermocouple pada test section sebanyak 27 buah dan ditambah pada sisi inlet dan outlet menjadi 29 buah. Serta pada sisi inlet dan outlet dipasang pressure gauge analog dan pressure transmitter.

Tabel 1. Dimensi Test Section

Tabel 2. Ketidakpastian Sensor

Dalam menentukan penurunan tekanan digunakan persamaan dasar aliran dua fase sebagai berikut.

!"!"

=!"!" !

+!"!" !

+!"!" !

Parameter Dimensi Ketidakpastian Panjang Test

Section 1070 mm ± 0,5 mm (Mistar)

Diameter Dalam

7,60 mm ± 0,025 mm (Jangka Sorong)

Diameter Luar 9.50 mm ± 0,025 mm (Jangka Sorong)

Sensor Akurasi Range Thermocouple ± 0,234 sampai

± 0,274 K -10 oC sampai

100 oC Pressure

Transmitter ± 0,15 % 0 – 40 Bar

Flow Meter ± 0,05 % 100 Bar, -100 oC sampai -204

oC


3

Suku pertama adalah penurunan tekanan akibat gesekan, kemudian suku kedua akibat percepatan dan ketiga akibat ketinggian. Namun,

karena pipa horizontal ini terletak diketinggian yang sama maka suku ketiga dapat diabaikan. Namun, sebelumnya perlu diketahui kualitas uap akhir.

!! =∆! + !! − !!,!"

!!"

Suku percepatan dapat ditentukan dengan persamaan dasar berikut.

!"!" !

= !2!!"

!2!!!

+1 − ! 2!!1 − !

Dalam perhitungan penurunan tekanan akibat

gesekan terdapat dua permodelan dalam perhitungan, yaitu model homogeneous dan model separated.

Untuk model homogeneous digunakan persamaan penurunan tekanan dua fase akibat gesekan sebagai berikut.

!"!" !!"

=2!!"!!ῡ!!"

=2!!"!!

!!"!

Untuk menentukan faktor gesek pada aliran dua fase (!!"), maka perlu ditentukan nilai viskositas rata – rata (!) pada aliran tersebut. Besar nilai viskositas rata – rata (!) dapat dicari berdasarkan studi sebelumnya yang sudah ada seperti McAdams et al., Cicchitti et al., dan Dukler et al.

Dari nilai Reynolds yang di dapat, maka dapat diketahui nilai faktor gesek aliran dua fase (!!"). Untuk Re < 2300 (Kondisi Laminar)

!!"

Untuk Re > 3000 (Kondisi Turbulen) !!"

Untuk model separated digunakan persamaan penurunan tekanan dua fase akibat gesekan sebagai berikut.

!"!" !!"

=!"!" !!

!!! =!"!" !!

!!!

Dari percobaan Lockhart-Martinelli (1949), didapatkan suatu korelasi yang menggambarkan hubungan antara antara !"

!"!

! dan !"

!"!

!

dengan faktor pengali gesekan mereka masing-masing (!!! dan !!!) yang disebut dengan parameter Martinelli, !, yaitu:

!! =

!"!" ! !!"!" ! !

Dimana:

!"!" !!

=2!!!! 1− ! !!

!

!"!" !!

=2!!!!!!!

!

Sehingga persamaannya menjadi

!! =!"!"! !!"!"! !

=!!!!

! !!! !!!!

!!!!!!!!!!

!! =!!!!

1 − ! !

!!!!!!

Dan !!!

= 1 +!!+1!!

!!!

= 1 + !" + !!

Untuk membandingkan antara nilai gradient penurunan tekanan akibat faktor gesekan secara perhitungan !"

!"!

!"# dengan nilai penurunan

tekanan akibat gesekan hasil percobaan !"!"!

!"#

dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut : Mean Deviasi

!" =1!

!"!" !!"#

− !"!" !!"#

!"!" !!"#

! 100!

1

Average Deviasi

!" =1!

!"!" !!"#

− !"!" !!"#

!"!" !!"#

! 100!

1


4

3. Hasil dan Analisis Dalam penelitian ini, dilakukan pengujian

dengan menggunakan refrigeran dengan jenis propane (R-290) dengan kemurnian 99,5%, dengan test section berdiameter 7.6 mm. Pengujian ini dilakukan dengan kondisi aliran stabil, sehingga fluks massa yang dihasilkan konstan dan tidak berubah pada kondisi yang diinginkan. Fluks kalor dinyalakan ketika aliran sudah konstan. Setelah temperatur sudah stabil, pengambilan data dilakukan. Variasi yang dilakukan terhadap pengambilan data ini adalah variasi fluks kalor, fluks massa dan temperatur atau tekanan saturasi.

Pengaruh Fluks Massa Terhadap Penurunan Tekanan

Variasi fluks massa dilakukan dengan cara memvariasikan besar kecilnya katup (valve) sebelum melewati coriolis flow meter. Untuk memperbesar atau mendapatkan tekanan saturasi yang besar dengan cara memperkecil katup, begitu pula sebaliknya.

Gambar 2. Pengaruh Fluks Massa Terhadap

Penurunan Tekanan

Dari gambar 2 di atas dapat dilihat bahwa besarnya fluks massa (G) mempengaruhi besarnya penurunan tekanan yang terjadi. Pada grafik diatas menunjukan pengaruh fluks massa terhadap penurunan tekanannya pada keadaan yang berbeda – beda. Dapat diambil contoh, ketika pada keadaan q = 9,98 kw/m2 dan Psat = 0,54 Mpa didapatkan penurunan tekanan sebesar 3,18 kPa pada G = 269,31 kg/m2.s untuk data pertama, 4,49 kPa pada G = 334,68 kg/m2.s untuk data kedua, dan 5,28 kPa pada G = 445,55 kg/m2.s untuk data ketiga. Dapat terlihat disini bahwa semakin besar G maka penurunan tekanan juga ikut besar. Karena jika dilihat dari persamaan penurunan tekanan akibat gesekan datas, G

sebagai pembilang. Oleh karena itu, semakin besar G maka penurunan tekanan juga akan semakin besar. Pengaruh Fluks Kalor Terhadap Penurunan Tekanan

Variasi fluks kalor dilakukan dengan cara memvariasikan besarnya voltage yang dialirkan kepada heater dengan menggunakan voltage regulator dan control panel pemanas. Variasi yang dilakukan adalah 9,98 kW/m2, 14,88 kW/m2, 19,58 kW/m2 dan 25,06 kW/m2. Pada perbandingan penurunan tekanan dengan variasi fluks kalor, dilakukan dengan mencari range data percobaan yang mendekati sama pada parameter tekanan saturasi dan fluks massa.

Gambar 3. Pengaruh Fluks Kalor Terhadap

Penurunan Tekanan

Dari gambar 3 diatas dapat dilihat bahwa besarnya penurunan tekanan juga dipengaruhi oleh fluks kalor (q). Dapat diambil contoh, pada keadaan kondisi ketika fluks massa (G) sebesar 270 kg/m2.s dengan konsisi tekanan saturasi sebesar 0,54 Mpa pada diameter 0,0076 meter. Pada keadaan ini dapat dilihat bahwa fluks kalor mempengaruhi penurunan tekanan yang terjadi, pada data pertama dimana ketika fluks kalor sebesar 9,98 kWatt/m2 didapatkan penurunan tekanan sebesar 3,18 kPa. Sedangkan pada data kedua dengan fluks massa dan tekanan saturasi yang sama, dimana ketika fluks kalor sebesar 14,88 kWatt/m2 didapatkan penurunan tekanan sebesar 3,91 kPa. Hal ini membuktikan bahwa fluks kalor yang diberikan pada percobaan dapat mengakibatkan meningkatnya penurunan tekanan pada kondisi fluks massa dan tekanan saturasi yang sama.

Seperti yang dijelaskan diatas, fluks kalor yang mempengaruhi penurunan tekanan diakibatkan oleh dua faktor, yaitu viskositas dan densitasnya. Untuk mengetahui pengaruh mana yang lebih besar dalam mempengaruhi penurunan

0

10

150 250 350 450 550 650

∆P Ekspe

rien (kPa

)

G (Kg/m2.s)

∆P Eksperimen VS G (Fluks Massa) q = 9,98 kw/m2, Tsat = 4,88 oC

q = 14,88 kw/m2, Tsat =5,47 oC q = 19,58 kw/m2, Tsat = 9,29 oC q = 25 kw/m2, Tsat = 12,79 oC q = 25 kw/m2, Tsat = 8,38 oC

2

3

4

5

6

9 10 11 12 13 14 15 16

∆P Ekspe

rien (kPa

)

G (Kg/m2.s)

∆P Eksperimen VS q (Fluks Kalor)

G = 269 kg/m2.s, Tsat = 4,33 oC

G = 438,9 kg/m2.s, Tsat = 6.2 oC


5

tekanan, dapat kita lihat dengan pendekatan melalui persamaan peurunan tekanan. Dengan melakukan pendekatan antara data yang dikalkulasikan pada kondisi sebenarnya terhadap data pada kondisi jika densitas konstan atau viskositas konstan. Hal ini dilakukan untuk melihat mana yang lebih besar antara pengaruh viscositas atau densitas terhadap penurunan tekanan.

A adalah penurunan tekanan jika densitas dianggap konstan, dengan kata lain yang berubah – ubah adalah nilai viskositasnya. Sedangkan B adalah penurunan tekanan jika viskositas dianggap konstan, dengan kata lain yang berubah – ubah adalah nilai densitasnya. C adalah penurunan tekanan dalam keadaan sebenarnya yaitu viskositas dan densitasnya berubah – ubah. Setelah didapatkan nilai A, B, dan C maka dibandingkan nilai antara C ke A atau C ke B, mana yang lebih kecil nilainya. Dari kalkulasi diatas nilai yang kecil adalah C terhadap B. Berikut ini diambil dari kalkulasi diatas untuk G sebesar 270 kg/m2.s dan temperatur saturasi sebesar 4,33 oC, pada data pertama.

Gambar 4. Perbandingan Tekanan

Dari penggambaran diatas dapat dilihat bahwa

nilai tekanan B terhadap C lebih kecil, hal ini membuktikan bahwa pengaruh akibat densitas terhadap penurunan tekanan lebih besar dari pada pengaruh viskositasnya. Pengaruh Temperatur Saturasi Terhadap Penurunan Tekanan

Variasi temperatur saturasi dilakukan dengan cara memvariasikan besar kecilnya katup (valve) sebelum masuk ke test section. Untuk memperbesar atau mendapatkan tekanan saturasi yang besar dengan cara memperkecil katup, begitu pula sebaliknya.

Gambar 5. Pengaruh Temperatur Saturasi

Terhadap Penurunan Tekanan

Dari gambar 5 diatas, penurunan tekanan diakibatkan oleh temperatur saturasi. Dengan kondisi yang sama dari kedua data yaitu G konstan bernilai 335 kg/m2.s dengan fluks kalor yang diberikan sebesar 640 watt atau 25 kw/m2. Ketika temperatur saturasi 7,36 oC didapatkan penurunan tekanan sebesar 5,6013 Kpa. Sedangkan, ketika temperatur saturasi 14,59 oC didapatkan penurunan tekanan sebesar 3,1751. Dapat Terlihat bahwa semakin besar temperatur saturasi yang diberikan pada penelitian dengan kondisi yang sama, maka penurunan tekanan yang terjadi akan semakin kecil. Hal ini dapat dilihat pula dari viskositas dan densitas dari masing – masing data.

Tabel 3. Nilai Viskositas dan Densitas Akibat T Saturasi

Data T sat (oC)

dp/dzF eksperiment (kPa)

Liquid Density (kg/m3)

Liquid Volume Density (m3/kg)

Vapor Density (kg/m3)

Vapor Volume Density (m3/kg)

Liquid Viscosity

(Pa-s)

Vapor Viscosity

(Pa-s)

1 7,36 5.60 518.45 0.001928 12.80 0.078112 0.0001164 7.67E-06 2 14,59 3.17 508.1 0.001968 15.64 0.063938 0.0001081 7.90E-06

Dapat dilihat pada data diatas, ketika temperatur saturasi sebesar 7,36 oC didapatkan densitas cair sebesar 518,45 kg/m3 dan ketika tekanan saturasi dibesarkan sebesar 14,59 oC dengan kondisi yang sama didapatkan densitas cair yang lebih kecil sebesar 508,1 kg/m3. Dari pengurangan densitas dapat dibuktikan bahwa fase cair pada sistem berkurang saat tekanan saturasi besar. Sehingga faktor gesekan akan semakin kecil karena semakin besar tekanan

saturasi fase akan mulai beubah ke fase gas. Dapat dilihat pula dari viskositasnya, semakin besar tekanan saturasi maka viskositas cair akan semakin kecil.

Perbandingan Korelasi Penurunan Tekanan

Perbandingan korelasi dilakukan dengan menggunakan beberapa persamaan yang dibuat

3.1751

5.6013

2

3

4

5

6

6 8 10 12 14

∆P Ekspe

rien (kPa

)

T saturasi (oC)

∆P Eksperimen VS T saturasi

G = 335 g/m2.s, q = 25 kw/m2


6

pada pipa konvensional. Korelasi yang diguakan antara lain:

ü Homogeneous dengan persamaan McAdams (1942)

ü Homogeneous dengan persamaan Cicchitti (1960)

ü Homogeneous dengan persamaan Dukler (1964)

ü Separated dengan persamaan Lockhart-Martinelli (1949)

Berikut ini adalah grafik hasil data eksperimen R-290 dengan prediksi yang menggunakan persamaan korelasi

Gambar 6. Pengaruh Penurunan Tekanan

Eksperimen R-290 dengan Prediksi McAdams (1942)

Gambar 7. Pengaruh Penurunan Tekanan Eksperimen R-290 dengan Prediksi Cicchitti

(1960)

Gambar 8. Pengaruh Penurunan Tekanan

Eksperimen R-290 dengan Prediksi Dukler (1969)

Gambar 9. Pengaruh penurunan tekanan

eksperimen R-290 dengan prediksi Lockhart – Martinelli (1949)

Resume dari perbandingan grafik diatas ada

pada table dibawah. Untuk persamaan Dukler et al (1964) dengan refrigeran propane (R-290) mempunyai AD dan MD yang paling besar diantara keempat persamaan. Persamaan Lockhart – Martinelli (1949) mempnyai nilai yang paling baik dalam memprediksi penurunan tekanan R-290.

Tabel 4. Hasil Perbandingan Penurunan Tekanan

Eksperimen dengan Prediksi

Persamaan R-290

MD AD McAdams et al (1942) 68,34% -68,34%

Cicchitti et al (1960) 65,86% -65,86%

Dukler et al (1964) 69,97% -69,97%

Lockhart – Martinelli (1949) 12,34% 12,34%

Perbandingan prediksi penurunan tekanan terhadap penurunan tekanan eksperimen

0 0.5 1

1.5 2

2.5 3

3.5 4

4.5 5

5.5 6

6.5 7

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

(dP/dZ

) ekspe

rimen

(kPa

)

(dP/dZ) Prediksi McAdams (kPa)

0 0.5 1

1.5 2

2.5 3

3.5 4

4.5 5

5.5 6

6.5 7

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

(dP/dZ

) ekspe

rimen

(kPa

)

(dP/dZ) Prediksi CicchiA (kPa)

0 0.5 1

1.5 2

2.5 3

3.5 4

4.5 5

5.5 6

6.5 7

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

(dP/dZ

) ekspe

rimen

(kPa

)

(dP/dZ) Prediksi Dukler (kPa)

0 0.5 1

1.5 2

2.5 3

3.5 4

4.5 5

5.5 6

6.5 7

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

(dP/dZ

) ekspe

rimen

(kPa

)

(dP/dZ) Prediksi Lockhart -‐ MarFnelli (kPa)


7

menunjukan bahwa persamaan Lockhart – Martinelli (1949) mempunyai nilai mean deviasi (MD) dan average deviasi (AD) paling rendah pada R-290 yaitu sebesar 12,34% yang terlihat pada Tabel 4. Kemudian secara berturut – turut Cicchitti et al (1960), McAdams et al (1942) dan Dukler et al (1964). Persamaan dengan model separated pada persamaan Lockhart – Martinelli mempunyai nilai yang paling baik dalam memprediksi penurunan tekanan dengan R-290, dibandingkan dengan model homogeneous pada persamaan McAdams, Cicchitti dan Dukler. Nilai prediksi yang cukup besar pada model homogeneous kemungkinan karena pada pembuatan persamaan dilakukan pada tipe pipa yang berbeda. Hal ini mungkin juga diakibatkan oleh kondisi aliran yang terjadi, karena aliran yang terjadi adalah turbulen maka jika dimasukkan kedalam persamaan model homogeneous akan didapatkan nilai prediksi yang besar. Karena pada model homogeneous akan lebih akurat jika aliran yang terjadi adalah laminar. Sedangkan untuk model separated pada persamaan Lockhart – Martinelli, perhitungan dilakukan dengan kondisi fase yang terpisah. Jadi, keakuratan dalam perhitungan baik pada kondisi laminar atau turbulen tetap baik. 4. Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang dilakukan pada aliran evaporasi aliran dua fase di pipa konvensional horizontal dengan diameter dalam 7,6 (mm) yang menggunakan refrigeran propane (R-290) dapat disimpulkan bahwa penurunan tekanan dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperature saturasi, saat temperature saturasi kecil maka didapatkan penurunan tekanan yang besar. Begitu juga sebaliknya. Hal ini dipengaruhi oleh densitas dan viskositas dari masing – masing keadaan. Faktor berikutnya adalah akibat fluks massa, semakin tinggi fluks massa maka penurunan tekanan yang terjadi juga semakin tinggi. Hal ini karena, fluks massa berbanding lurus terhadap penurunan tekanan yang terjadi. Faktor lainnya adalah fluks kalor, semakin tinggi fluks kalor maka penurunan tekanan akan semakin besar. Hal ini dipengaruhi oleh densitas dan viskositas, densitas yang berbanding terbalik terhadap penurunan tekanan dan viskositas yang berbanding lurus terhadap penurunan tekanan yang terjadi. Densitas dan viskositas ini sama – sama saling mempengaruhi. Namun, pengaruh yang lebih dominan terhadap penurunan tekanan adalah akibat densitynya. Dari hasil kalkulasi yang didapat, prediksi penurunan tekanan yang paling baik didapatkan dari persamaan Lockhart –

Martinelli dengan MD sebesar 12,34% dan AD sebesar 12,34%. Daftar Pustaka

G. Collier, John and R. Thome, John. (1994). Convective Boiling and Condensation (3rd ed.). United Kingdom: Oxford University Press

Pamitran, A.S., Choi, Kwang-II, Oh, J.T., Hrnjak, Pega., Characteristics of two-phase flow pattern transitions and pressure drop of five refrigerans in horizontal circular small tubes. International Jurnal of Refrgeration (2010) 578-588.

Maqbool, Muhammad Hamayun., Palm, Bjorn., Khodabandeh, Rahmatollah., Investigation of two phase heat transfer and pressure drop of propane in a vertical circular minichannel. Experimental Thermal and Fluid Science 46 (2013) 120-130.

Yu, W., France, D.M., Wambsganss, M.W., Hull, J.R., Two-phase pressure drop, boiling heat transfer, and critical heat flux in a small-diameter horizontal tube. International Journal of Multiphase Flow 28 (2002) 927-941.

Munson, Bruce R., Young, Donald F, Okiishi, Theodore H., Mekanika Fluida Edisi Keempat.

Incropera, F.P., Dawitt, D.P., Bergman, T.L., Lavine, A.S., 2007. Fundamental of heat and mass transfer 6th Edition. John Wiley and Sons, Inc : Singapore.

Yu Xu., Fang, Xiande., A new correlation of two – phase frictional pressure drop for evaporating flow in pipes. International Journal of Refrigeration 35 (2012) 2039-2050.

Yu Xu., Fang, Xiande., Su, Xianghui., Zhou, Zhanru., Chen, Weiwei., Evaluation of frictional pressure drop correlations for two – phase flow in pipes. Nuclear Engineering and Design 253 (2012) 86-97.

Fang, Xiande., Yu Xu., Zhou, Zhanru., New Correlations of single – phase friction factor for turbulent pipe flow and evaluation of existing single – phase friction factor correlation. Nuclear Engineering and Design 241 (2011) 897-902.

Apple, Cathy., Anklin, Martin., Drahm, Wolfgang., Mass Flowmeters, Coriolis Hamayun, Maqbool Muhammad., Palm, Bjorn., R, Khodabandeh., Rashid, Ali., Experimental investigation of two phase pressure drop in a vertical mini-channel at three saturation pressures. Applied Thermodynamics and Refrigeration, Royal Institute of Technology, KTH, Brinellvagen 68, SE-10044, Stockholm, Sweden.

Cichitti, A., Lombardi, C., Silvestri, M., Soldaini, G., and Zavatteralli, R., 1960. Two – phase cooling experiments-pressure drop, heat


8

transfer, and burn out measrements. Energia Nuclear, 7(6), 407-425.

Dukler, A., E., Wicks, M., and Cleveland, R.G., 1964. Studies of heat transmission through boiler tubing at pressure from 500 to 330 pounds. Trans. ASME, 65, 553-591. Lockhart, R., Martinelli, R.C., 1949. Proposed correlation of data for isothermal two – phase two – components flow in pipes. Chem. Eng. Prog., 45.39.

M.Adams, W.H., 1954 Heat Transmission Third ed. McGraw-Hill, New York.

REFPROP. NIST Refrigeran properties database 23, Gaithersburg, MD, 1998, Version 6.01\


9


penurunan tekanan aliran dua fase untuk r-290 dengan …

Documents