SIDANG TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI
ADITYA SAYUDHA. P NRP. 2107 100 082 PEMBIMBING Ir. KADARISMAN NIP. 194901091974121001
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012
STUDI NUMERIK PENGARUH SUDUT BUKAAN DAMPER PADA SALURAN UDARA (studi kasus di PT. PJB UP Gresik)
FOKUS PENELITIAN
lokasi damper
Latar Belakang Udara merupakan komponen penyusun utama dalam proses pembakaran Pengaturan pasokan udara bakar pada boiler selama ini dilakukan hanya dengan pedoman visual operator (melihat tingkat kepekatan warna gas buang) Pengaturan damper di sisi keluaran FDF tidak pernah dilakukan
Rumusan Masalah kondisi aktual (fully opened damper)
bagaimana variasi sudut dilakukan ?
pemodelan numerik
Batasan Masalah
Pengambilan data dilakukan di PLTU unit 3 PT. PJB UP Gresik Perubahan temperatur uap pada SCAH bergradien linier
Analisis udara dilakukan pada sisi inlet dan outlet saluran udara
Data yang digunakan berorientasi pada kondisi maximum continous rate
Perpindahan panas ke sekeliling sistem dapat diabaikan
Aliran udara berada dalam kondisi steady dan incompressible
Data lain yang diperlukan langsung dikutip dari referensi lain yang masih relevan
Tujuan dan Manfaat Untuk mengetahui pola aliran udara yang terbentuk terhadap variasi sudut bukaan damper Informasi awal bagi PT. PJB UP Gresik bilamana akan dilakukan variasi bukaan damper
Penelitian Terdahulu
Ranganayakulu, dkk. (1996)
ada pengaruh antara ketakseragaman aliran udara terhadap performansi cross-flow exchanger
Penelitian Terdahulu
Li-Zhi Zhang (2009)
bila channel pitch kurang dari 2 mm maka penurunan unjuk kerja compact exchanger dapat diabaikan
Metodologi mulai
studi literatur
survey lapangan
pembuatan geometri pada software GAMBIT 2.4.6 untuk variasi sudut bukaan damper f = 00, f = 150, dan f = 300
meshing dan penentuan kondisi batas
modifikasi parameter solusi dan atau meshing grid
export file meshing ke software FLUENT 6.3.26
validasi penelitian
A
B
Metodologi A
velocity udara sisi inlet, temperatur udara sisi inlet, suhu uap awal dan akhir
iterasi pada software FLUENT 6.3.26
kontinuitas = 10-6 velocity (x,y,z) = 10-5
Ya visualisasi pathline dan kontur dari suhu, tekanan, kecepatan
pengambilan data suhu, tekanan, kecepatan
analisis data
kesimpulan dan saran
selesai
Tidak B
Metodologi Skematik Sistem
Metodologi Pre Processing
Metodologi Processing Parameter
Pemilihan
Solver
Coupled-Implicit
Turbulence Model
Realizable k-ԑ
Discretization
First Order Upwind
Metodologi Post Processing 1. sudut damper 0°
Metodologi Post Processing 2. sudut damper 15°
Metodologi Post Processing 3. sudut damper 30°
Metodologi Post Processing
KONTUR TEKANAN
KONTUR TEMPERATUR
PATHLINE
KONVERGENSI GRAFIK TEKANAN
GRAFIK TEMPERATUR
Hasil Penelitian Lokasi Pengambilan Data Kuantitatif y = 0.49
13 m
y = 1.47
y = 2.45
0m
Hasil Penelitian Grafik Tekanan sudut damper 0° (fully opened damper) 8550
Tekanan Statik (Pa)
8520 8490 8460 y=0.49m
8430
y=1.47m 8400
y=2.45m
8370 8340 0
2
4
6
Posisi (m)
8
10
12
14
Hasil Penelitian Grafik Tekanan sudut damper 15° 8550
Tekanan Statik (Pa)
8520 8490 8460
y=2.45m y=1.47m
8430
y=0.49m 8400 8370 8340 0
5
10
Posisi (m)
15
Hasil Penelitian Grafik Tekanan sudut damper 30° 8550
Tekanan Statik (Pa)
8520 8490
y=2.45m
8460
y=1.47m y=0.49m
8430 8400 8370 8340 0
5
10
Posisi (m)
15
Hasil Penelitian Grafik Temperatur sudut damper 0° (fully opened damper) 460
Temperatur Statik (K)
440 420 y=2.45m
400 380
y=1.47m
360 340
y=0.49m
320
pathline
300 280 0
2
4
6
8
Posisi(m)
10
12
14
Hasil Penelitian Grafik Temperatur sudut damper 15° 460
Temperatur Statik (K)
440 420 400 380 y=2.45m
360
y=1.47m
340
y=0.49m
320
pathline
300 280 0
5
10
Posisi (m)
15
Hasil Penelitian Grafik Temperatur sudut damper 30° 460 440
Temperatur Statik (K)
420 400 380 y=2.45m
360
y=1.47m y=0.49m
340 320
pathline
300 280 0
5
10
Posisi (m)
15
Hasil Penelitian Kontur Tekanan perbandingan 3 variasi sudut damper
Hasil Penelitian Kontur Temperatur perbandingan 3 variasi sudut damper
Kondisi
Temperatur (K)
Aktual 0°
374.98
Simulasi 0°
350.13
Simulasi 15° 420.05 Simulasi 30° 415.08
ē=7%
Kesimpulan
Nilai temperatur udara keluar tertinggi terjadi pada sudut damper 15° yaitu 429.62 K {y=2.45 m}, 416.41 K {y=1.47 m}, dan 394.35 K {y=0.49 m}
Temperatur udara pada sudut damper 15° dan 30° bernilai sama untuk posisi x=5 m
Tekanan statik udara keluar bernilai sama untuk ketiga variasi sudut damper
Dimensi damper dan SCAH turut menjadi penyebab kerugian tekanan udara saat mengalir di sepanjang saluran
Saran
Perlu adanya referensi atau tinjauan pustaka yang lebih memadai seputar penggunaan porous media
PATHLINE • sudut damper 0°
PATHLINE • sudut damper 15°
PATHLINE • sudut damper 30°