Jurnal Teknik ITS (Jan 2017)
Studi eksperimen karakteristik aliran dalam diffuser dengan dan tanpa vortex generator
Abstract
Diffuser merupakan suatu konstruksi ducting yang mengalami pembesaran penampang searah dengan aliran fluida. Penggunaan diffuser yaitu pada wind tunnel, air conditioner sentral, fire extinguisher, heat recovery steam generator (HRSG) dan body mobil. Diffuser dalam dunia otomotif digunakan pada mobil balap Formula One yang berfungsi mengurangi gaya hambat pada mobil tersebut. Karena dengan adanya diffuser di belakang, tekanan aliran di belakang mobil meningkat.Test section yang digunakan pada penelitian ini adalah symmetric flat-walled diffuser dengan area ratio 2,2 yang memiliki sudut divergensi (2θ) = 8°, panjang diffuser, L1, = 1800 mm,panjang upstream channel, L2, = 1200 mm dan panjang downstream channel, L3, = 1000 mm, serta memiliki tinggi inlet diffuser (W1) = 518,7 mm dan tinggi outlet diffuser (W2) = 770,5 mm. Pada penelitian ini digunakan bilangan Reynolds 3,1 x 105 dan 6,1 x 105 berdasarkan diameter hidrolik diffuser dan kecepatan maksimum pada inlet diffuser. Selain peningkatan bilangan Reynolds pada penelitian ini juga digunakan tanpa vortex generator (VG) yang hasilnya dibanding dengan diffuser tanpa VG. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini yaitu tidak ada separasi aliran pada diffuser. Peningkatan bilangan Reynolds juga tidak berpengaruh secara signifikan terhadap performa diffuser. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai Cpr pada ReDH = 3,1 x 105 dan 6,1 x 105 tanpa VG mengalami penurunan 3,1 % dan nilai Cpr pada ReDH = 3,1 x 105 dan 6,1 x 105 dengan VG mengalami kenaikan 5,7 %. Selain itu penambahan VG justru menurunkan performa diffuser. Hal tersebut dapat dilihat pada ReDH = 3,1 x 105 mengalami penurunan Cpr sebesar 12,1 % dan pada ReDH = 6,1 x 105 mengalami penurunan Cpr sebesar 4,1 % dengan penambahan VG. Sedangkan untuk intensitas turbulensi (IT) pada downstream diffuser ketika ditambahkan VG mengalami penurunan. Hal tersebut dapat dilihat dari nilai IT pada ReDH = 3,1 x 105 mengalami penurunan sebesar 26,4 % dan pada ReDH = 6,1 x 105 mengalami penurunan sebesar 2,7 % dengan penambahan VG.
