ANALISA PENGARUH VARIASI SUDUT MIXING CHAMBER TERHADAP ENTRAINMENT RATIO DAN DISTRIBUSI TEKANAN PADA STEAM EJECTOR DENGAN MENGGUNAKAN CFD

Abstract

Pada situasi krisis energi seperti sekarang ini ejector refrigeration dapat sebagai solusi yang tepat, karena ejector merupakan alat yang digunakan untuk menggerakkan fluida dengan jalan memanfaatkan aliran fluida lain. Fluida yang digunakan untuk mendorong aliran fluida lain disebut primary fluid, sedangkan fluida yang terdorong disebut fluida isap/secondary fluid. Steam ejector banyak digunakan pada industri misalnya pada proses pendinginan fluida, proses pevakuman dan sebagainya. Keuntungan dari steam ejector di banding sistem-sistem yang lain adalah steam ejector memerlukan sedikit sumber energi, umur komponen tahan lama, karena tidak ada komponen yang bergerak, ramah lingkungan, karena menggunakan fluida air. Adapun kelemahan steam ejector adalah COP yang dihasilkan rendah. Entrainment ratio akan mempengaruhi nilai COP pada sistem, bila menginginkan nilai COP tinggi maka harus meningkatkan entrainment ratio dan untuk meningkatkan nilai entrainment ratio, dengan memvariasi geometri ejector. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi sudut mixing chamber terhadap entrainment ratio dan distribusi tekanan pada steam ejector dengan menggunakan CFD ( Computational Fluid Dynamics ) Geometri yang divariasikan adalah pada sudut Mixing Chamber yaitu: 3,5o,5o,7o dan 13o. Dari penelitian ini dihasilkan pada eksperimen nilai entrainment ratio (ω) paling tinggi pada sudut mixing chamber 7° menghasilkan entrainment ratio (ω)= 0,71 pada tekanan boiler 5 . Pada simulasi nilai entrainment ratio (ω) paling tinggi terjadi pada sudut mixing chamber 7° menghasilkan entrainment ratio (ω)= 3,32 pada tekanan boiler 5 . Semakin tinggi tekanan boiler, semakin tinggi kecepatan yang terjadi di sepanjang ejector maka semakin besar daerah vakum yang dihasilkan. Hal ini yang menyebabkan laju aliran massa secondary flow yang terhisap semakin banyak sehingga semakin besar nilai entrainment ratio yang dihasilkan. Pada Eksperimen Distribusi tekanan terjadi sepanjang ejector dan pada pengujian didapat nilai maximum pada titik 9 pada throat sebesar 104693 Pa yaitu pada sudut mixing chamber 7° pada tekanan boiler 5 . Pada simulasi distribusi tekanan terjadi sepanjang ejector dan pada pengujian didapat nilai maximum pada throat sebesar 101410,4 Pa yaitu pada sudut mixing chamber 7° pada tekanan boiler 5 .

Kata kunci : COP, entrainment ratio, mixing chamber, steam ejector