Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPada penelitian ini disimulasikanperistiwa pembakaran pada burner berbahan bakar gas bumi dalam suatu furnace khusus untuk proses pemanasan udara. Burner yang digunakan adalah burner industri dengan campuran udara-gas partially premixed yang memiliki front disc dan rear disc untuk menciptakan aliran fluida tangensial pada proses pembakaran. Pada burner terdapat nozzle holder yang dapat mengatur konfigurasi masuknya bahan bakar ke dalam kontrol volume model. Diketahui bahwa konfigurasi masukan bahan bakar, rasio ekivalensi, serta kecepatan masukan udara yang dipanaskan mempengaruhi profil pembakaran yang dihasilkan. Oleh sebab itu penelitian dilakukan dengan variasi parameter-parameter tersebut untuk menganalisis fenomena pembakaran dalam segi distribusi temperatur, pola aliran, serta panas reaksi yang dihasilkan. Simulasi dilakukan dengan menggunakan model disipasi eddy serta didasarkan pada prinsip dinamika fluida komputasional yang mempertimbangkan neraca massa, neraca energi, serta neraca momentum aliran turbulen k-ε. Perpindahan panas radiasi diselesaikan dengan menggunakan metode Discrete Ordinate (DO).Simulasi dilakukan pada solverfinite volumemethod (FVM). Dari semua hasil simulasi ditemukan panas reaksi yang paling tinggi terdapat pada model variasi 3 dengan perubahan kecepatan masukan bahan bakar pada rasio ekivalensi 1,5; sedangkan panas reaksi yang paling rendah terdapat pada model variasi 3 pula dengan rasio ekivalensi 0,5.

---

ABSTRACTIn this thesis, combustion process was simulated in a special furnace for air heating process by using burner fueled with natural gas. Burner used was an industrial burner with partially premixed configuration of air-fuel that has front disc and rear disc to create tangential flow within combustion process. There are nozzle holder in burner that can configure how fuel enter the volume control of this model. It was known that configuration of entering fuel, equivalence ratio, and inlet speed of heated air will influence resulted combustion profile. So in this thesis, variation of variables included all parameter mentioned before to analyze combustion phenomenon in aspects of temperature distribution, flow pattern, and heat of reaction. Simulation was done by using eddy dissipation model that based on computational fluid dynamics concept that consider mass balance, energy balance, and momentum balance of turbulent k-ε. Heat transfer by radiation was computed by using Discrete Ordinates Method (DO). Simulation was done by using a solver based on finite volume method (FVM). From all simulation results, it is found that model of variance 3 with highest inlet velocity of fuel has the highest heat of reaction at equivalence ratio 1,5. On the contrary, model of variance 3 with lowest inlet velocity of fuel has the lowest heat of reaction at equivalence ratio 0,5."

"Penelitian ini mempelajari pengaruh variasi tinggi nosel dan rasio udara-bahan bakar (AFR) terhadap panjang api pada burner jet mixing combustor. Pada burner ini semprotan bahan bakar dari nosel tipe hollow cone 80° ditubruk dengan semburan udara yang memiliki sudut sembur 60°. Nyala api diamati dan dipelajari. Dari penelitian ini akan dibuat suatu persamaan sederhana dimana panjang api merupakanfungsi dari rasio udara terhadap bahan bakar (AFR (70). Besar sudut sembur campuran bahan bakar dan udara tidak dipengaruhi oleh tinggi nosel. Tinggi nosel hanya mempengaruhi diameter lingkar campuran (dmix), dan akibatnya juga mempengaruhi tinggi api dan bentuk nyala api.

---

The Air - Fuel Ratio ejected the flame length at jet mixing combustor burner with special length nozzle is experimentally investigated The burner consists of a liquid fuel injector type hollow cone nozzle with 80° angle of fuel spray. The fuel spray from nozzle was impinging with air spray with angle 60° from baffle plate. The flame characteristic such flame length and flame stability was observed and studied. Simple

equations will be extracted and formulated based on the result of data experimentally from this research.

The large mixture angle of fuel spray and air spray not ajected length nozzle. The length nozzle only ajects to diameter mixture and consequence ajected the flame length and the shape flame."

"Siklon burner merupakan alat yang digunakan untuk mengubah bahan bakar padat menjadi gas yang kemudian energinya dimanfaatkan untuk berbagai tujuan, seperti pembangkitan listrik, boiler, dan sebagainya. Sehubungan semua katup siklon burner harus selalu tertutup selama pengujian untuk menjamin kinerja burner yang maksimal, pengamatan fenomena turbulensi dalam ruang bakar tidak dimungkinkan. Oleh karena itu, Computatuonal Fluid Dynamics digunakan untuk menyelesaikan permasalahan tersebut. Hasil simulasi menunjukkan bahwa nilai Energi Kinetik Turbulensi dan Kecepatan secara keseluruhan cenderung mengalami penurunan seiring dengan jarak yang ditempuh setelah memasuki ruang bakar. Hasil Validasi kecepatan pada bagian outlet menunjukkan bahwa kecepatan hasil simulasi dan pengukuran tidak jauh berbeda dan saling berdekatan.

---

Cyclone Burner is a burner used in the purpose of converting solid fuel into gas whose energy is used for various applications such as power generation, boiler, et cetera. Direct observation of turbulence phenomenon is not possible since the combustion chamber must always be closed to ensure possible maximum performance achieved by the burner. Therefore, Computational Fluid Dynamics is used to solve those problems. The simulation results show that both Turbulent Kinetic Energy and Velocity tend to decrease in value by distance travelled by the flow upon entering the combustion chamber. Velocity Validation results show that both velocity curve and velocity point measured during experiment are in good agreement that their marginal results are not greatly different."

"Untuk meningkatkan performa dan efisiensi mikro gas turbin proto X1, telah dilakukan analisa tentang adanya presure drop pada elbow saluran masuk ruang bakar. Penelitian ini dilakukan untuk mengamati fenomena aliran fluida dan distribusi tekanan yang terjadi pada elbow 900 menggunakan SolidWorks 2011. Penelitian dilakukan dengan membandingkan besarnya pressure drop akibat penambahan guide vanes pada elbow 90°. Hasil penelitian menunjukkan pressure drop berkurang dengan adanya penambahan guide vanes pada elbow bagian bawah sebesar 0,54 % pada kecepatan aliran 5,73 m/s, 10,42% pada kecepatan aliran 6,78 m/s, dan sebesar 11,29% pada kecepatan aliran 7,72 m/s. Dari hasil penelitian penulis menyarankan agar dilakukan analisa terhadap pressure drop yang terjadi pada ruang bakar sehingga performa dan efisiensi turbin dapat ditingkatkan lagi.

---

To improve performance and efficiency of micro gas turbine proto X1, has conducted an analysis of the presure drop in the combustion chamber inlet elbow. This study was conducted to observe the phenomenon of fluid flow and pressure distribution that occurs at elbow 900 using SolidWorks 2011. The study was conducted by comparing the magnitude of pressure drop due to the addition of guide vanes in the elbow 90°.

The results show pressure drop decreases with the addition of guide vanes in the elbow at the bottom of 0.54% at a flow rate of 5.73 m /s, 10.42% at a flow rate of 6.78 m/ s,and by 11.29% at a flow rate of 7.72 m /s. From the results of the study research suggested that the analysis performed on the pressure drop that occurs in the combustion chamber so that the performance and efficiency of the turbine can be increased again."

"Penelitian ini memperlihatkan fenomena aliran fluida campuran antara udara dan gas sintetik di dalam cyclone gas burner. Pengamatan berfokus pada fenomena intensitas turbulen, energi kinetik turbulen, dan kecepatan aliran percampuran udara dan gas sintetik akibat variasi posisi inlet cyclone gas burner dengan pemodelan menggunakan ANSYS Fluent. Pengamatan pemodelan fenomena percampuran ini digunakan untuk melihat desain yang paling optimum untuk cyclone gas burner dengan debit konstan aliran udara dan gas sintetik masing-masing 11,38 x 10-4 m3/s dan 8,06 x 10-4 m3/s. Gas sintetik merupakan produk gasifikasi biomassa sekam padi tipe fixed bed downdraft gasifier dengan komposisinya 50% N2, 3% CH4, 18% H2, 19% CO, dan 10% CO2.

---

This research showed the phenomena of fluid flow between the mixing flow between air and synthetic gas in cyclone gas burner. The observations focused on the phenomenon of turbulence intensity, turbulent kinetic energy, and the flow velocity of air and synthetic gas mixture as a result of variations in cyclone gas burner inlet position using ANSYS FLUENT modeling. Observating of mixing phenomena modeling is used to view the most optimum design for cyclone gas burner with constant air and synthetic gas each flow rates is 11,38 x 10-4 m3/s and 5,5 x 10-4 m3/s. Synthetic gas is rice husk biomass gasification product using fixed bed downdraft gasifier with 50% N2, 3% CH4, 18% H2, 19% CO, and 10% CO2 composition."

"Pencemaran udara merupakan Salah satu masalah yang sangat serius untuk segera diatasi. Permasalahan tersebut sebagian basal' disebabkan oleh gas-gas beracun yang dihasilkan karena nembakaran tidak sempurna yang memberikan dampak yang merugikan terhadap lingkungan. Salah satu alternatif pemecahan hal ini adalah dengan memperbaiki kualitas gas buang, dengan mengadakan perbaikan terhadap kualitas system saat pembakaran -(insitu combustion). Hasil Studi awal kami menunjukkan eiisiensi energi dari kompor gas LPG yang saat ini digunakan relatif rendan sekitar 40-50% , angka ini kurang menguntungkan. Penelitian ini bertujuan untuk dapat menghasilkan kompor gas LPG yang dapat memberikan eiisiensi energi yang lebih tinggi dan rendah emisi polutan. Pada penéiitian ini dilakukan rekayasa kompor gas dengan pemasangan katalis Cr2O3 padapor: burner dari A1202 yangberasal dari bauksit dalam negeri. Da1am penelitian ini dilakukan studi perbandingan berapa besar pengaruh katalis dalam peningkatan kualitas buang pembakaran dan peningkatan eEsiensi. Penelitian dilakukan dengan variabel operasi memvariasikan laju alir dan untuk mengetahui aktiviatas katalis dan pengaruhnya terhadap etisiensi termal dilaknkan dengan memasak air dengan menggumakan kompor gas. Dalam penelitian untuk mendapatkan nilai efisiensi termal dan uji aktivitas katalis dalam oksidasi UI-IC, dilakukan dengan cara membandingkan nilai yang dihasilkan oleh port burner Bunsen konvensional, por: Bunsen Al2O;, dan pon' Bunsen Cr2O3/ A1203. Pada akhir penelitian didapatkan bahwa nirai efisiensi termal, katalis Cr2O2/La202/ A1202 menghasilkan efisensi sebesar 55,24%, bunsen A1202 sebesar 47,59%, dan Bunsen konvensional memiliki afisiensi sebesar 5 l ,15%. Hasil uji reduksi emisi polutan, untuk bunsen konvensional sebesar 18,16 ppm, bunsen A1202 fCr2O3 sebesar 29,33 ppm, sedang bunsen A1202 sebesar 25,5 PPM."

"ABSTRAKFenomena flame lift-up adalah peristiwa melompatnya nyala api dari ujung burner ke suatu benda penghalang atau ring pada penelitian ini sehingga pangkal nyala berada pada benda penghalang. Faktor penyebab timbulnya fenomena, kestabilan nyala dan panjang nyala flame lift-up pada pembakaran premixed gas propana telah diteliti secara eksperimental dan teoritis meliputi kajian matematis dan simulasi dengan perangkat lunak CFD dan reaksi kinetik. Fenomena flame lift-up timbul karena meningkatnya laju kehilangan kalor dari nyala pada daerah dekat burner sehingga terjadi local extinction antara ujung burner dan ring. Meningkatnya laju kehilangan kalor akan meningkatkan kecepatan nyala pada batas mampu nyala. Kecepatan nyala pada batas mampu nyala besarnya sama dengan kecepatan nyala laminer pada ring yakni berkisar antara 0,38 - 0,43 m/s sehingga pangkal nyala berpindah ke ring. Melompatnya nyala dari ujung burner terjadi pada Bilangan Karlovitz sekitar 2,5 dan besarnya sudut ujung luminous sekitar 80. Daerah kestabilan nyala setelah lift-up sangat dipengaruhi oleh laju kehilangan kalor. Laju kehilangan kalor dari nyala yang rendah menaikkan daerah kestabilan nyala dan panjang nyala serta temperatur maksimum nyala. Hal ini terbukti pada penggunaan material ring dari keramik. Penggunaan ring keramik terbukti meningkatkan daerah stabilitas nyala sampai 25%. Demikian pula panjang nyala api lift-up dan temperatur maksimum nyala menjadi lebih tinggi pada penggunaan ring keramik jika dibandingkan dengan penggunaan ring stainless steel.

---

ABSTRACTFlame lift-up phenomenon is the occurrence of flame that jumps from tip burner to a bluff body or a ring in this experiment where the flame attached. The main factor for flame lift-up phenomenon, stability and flame length have been studied experimentally and theoretically incorporating mathematical analysis and CFD and kinetic reaction simulation on propane premixed combustion. Flame lift-up phenomenon was due to flame heat loss near the tip burner that promote local extinction and the equilibrium of laminar burning velocity and flammability limit burning velocity that moved to the ring. Flammability limit burning velocity on the ring was in the range of 0.38 ? 0.43 m/s. Flame would jump to ring on the Karlovitz number of about 2.5 and the cone angle of about 80. Flame lift-up stability area governed by heat loss of the flame cum material ring. Smaller heat loss increased flame lift-up stability area, flame length and maximum flame temperature as on ceramic ring. Ceramic ring increased the flame lift-up stability area almost 25%. Using ceramic ring, flame length and maximum flame temperature were also higher comparing to stainless steel ring."

"Sistem pembakaran yang umum digunakan di industri-industri adalah sistem pembakaran difusi dengan pertimbangan keamanan dan keandalan, namun penelitian nyala api difusi kurang mendapat perhatian dibandingkan nyala api premix. Energi hasil pembakaran nyala api difusi Brat kaitannya dengan panjang nyala api difusi yang dihasilkan. Panjang nyala api difusi dipengaruhi oleh jumlah dan arah semburan udara. Jika jumlah suplai udara lebih besar dari kebutuhan stokiometri, nyala api difusi akan overventilated yang mengakibatkan sejumlah bahan bakar terlepas bersama gas hasil pembakaran. Disisi lain, jika lebih kecil dari kebutuhan pembakaran sempuma, nyala api difusi akan underventilated yang mengakibatkan sejumlah energi panas terlepas bersama udara. Pada proses pembakaran difusi, terjadi phenomena lifted flame, hal ini mempengaruhi keandalan dan effisiensi sistem pembakaran. Jika jarak lifted flame terlalu jauh dari ujung nozel maka panjang nyala api difusi berkurang mengakibatkan kecepatan pemanasan semburan bahan bakar berkurang, bila terlalu dekatlmenempel pada ujung nozel akan mengakibatkan kerusakan nozel karena beban temperatur tinggi dari nyala api difusi.Dalam penelitian ini, dilakukan pengamatan pengaruh variasi sudut ring pengarah udara injeksi terhadap panjang nyala api difusi bahan bakar propana meliputi jarak lifted flame, tinggi nyala api dan temperatur ujung nozel. Variasi sudut ring pengarah udara injeksi yang digunakan 0°, 15°, 30°, 45°, 60° dan 75°. Aliran propana diperbesar secara bertahap hingga nyala api mencapai kondisi liftoff. Pada kondisi liftoff, udara di-injeksikan secara bertahap. Setiap perubahan laju aliran propane atau udara injeksi, nyala api difusi diamati dan di-capture menggunakan kamera video.Pada nyala api difusi kondisi liftoff diperoleh Reynolds number propane 8.619, jarak lifted flame 105,4 mm, panjang nyala api difusi 344,6 mm dan burning velocity 239,2 mm/dtk. Dengan menggunakan ring pengarah injeksi udara sudut 45° dan Reynolds number campuran udara-propana 6.482 std 6.513 diperoleh jarak lifted flame menjadi sebesar 65,4 mm, panjang nyala api difusi menjadi 410,3 mm, kecepatan pcmbakaran menjadi 290,64 mm/dtk dan temperatur ujung nozel dari 52,4°C menjadi 54.6°C.

---

Generally, the combustion system is applied at industries is diffusion combustion system with safety and reliability reasons, eventhough the researh of diffusion flame get attention is less than premix flame. Energy that is produced by diffusion flame related to the diffusion flame length. The diffusion flame length is affected by amount and jets direction of air. If air supply is more than sthoiciometric needed, diffusion flame will be overventilated that cause an amount of fuel releases with exhaust gas. On the other side if air supply is insufficient for sthoiciometric, diffusion flame will be underventilated that cause an amount of heat realese with air. At diffusion combustion process occur lifted flame phenomena. This thing influences efficiency and reliability of combustion system. If lifted flame too far from nozzle lip so that diffusion flame length decrease which give effect of heating velocity decreasing of fuel jet, when too near from nozzle tip will cause damage to nozzle due to high temperature load of diffusion flame.At this research was observased influence of angles variation of injection air director rings to propane diffusion flame length consist of lifted flame, diffusion flame high and nozzle tip temperature. The angel variations of air director rings were used 0°, 15°, 30°, 45°, 60° and 75°. Flow rate of propane increase in step by step to achieve liftoff condition. At condition liftoff, air is injected regularly. Every flow rate change of propane and air injection, diffusion flame is observed and it is captured by camera-video.At diffusion flame of liftoff condition is reached Reynolds number of propane is 8,619, lifted flame distance is 105.4 mm, diffusion flame length is 344.6 cm and burning velocity is 239.2 cm/s. Using air director ring of angle 45° and at Reynolds number of air-propane mixture 6,482 to 6,5I3 obtained lifted flame distance reduce to 65.4 mm, diffusion flame length becomes 410.3 mm, burning velocity becomes 290.64 cm/s and nozzle tip temperature from 52.4°C to be 54.6°C."