Analisa Numerik Pengaruh Diameter Lubang Berperforasi Rusuk V Terhadap Penurunan Tekanan Pada Saluran Segiempat

Abstract

Dalam saluran pendingin internal pada sudu turbin gas, struktur rusuk banyak digunakan untuk menambah perpindahan panas konvektif dengan aliran fluida pendingin yang melewati permukaan berusuk. Penelitian ini berkonsentrasi pada rusuk V berperforasi dengan lubang lurus pada saluran pendingin dengan penampang persegi panjang, yang bertujuan untuk mengetahui karaketristik perpindahan panas dan penurunan tekanan pada saluran segiempat dengan rusuk V berperforasi. Penelitian ini dilakukan secara analisa numerik  dengan model k-? digunakan dalam studi numerik untuk simulasi medan aliran. Saluran uji memiliki penampang persegi panjang 320 mm  x 120 mm lebar. Laju kecepatan aliran udara bervariasi mulai dari 0,2 m/s, 0,4 m/s, 0,8 m/s 1 m/s, 5m/s,10m/s, 15 m/s dan 20m/. Kontruksi rusuk, tinggi rusuk 10 mm, pitch 50mm rusuk padu dan variasi rusuk berlubang dengan diameter lubang 2mm,3mm,4mm,5mm. Pada rezim aliran laminar dan transisi belum terlihat secara nyata pengaruh dari konfigurasi rusuk padu maupun rusuk  berlubang terhadap perpindahan panas. Tetapi untuk aliran turbulen memberikan pengaruh lebih besar perpindahan panas antara rusuk padu dengan rusuk yang berlubang koefisien perpindahan panas meningkat seiring dengan meningkatnya bilangan Reynold. Pada rezim aliran laminar yaitu 500 < Re < 1300 penurunan tekanan pada rusuk padu lebih rendah dibandingkan dengan rusuk berlubang. Pada rezim aliran transisi 2700 < Re < 3700 dan aliran turbulen 20.000 < Re < 80.000 penurunan tekanan untuk konfigurasi rusuk padu lebih tinggi dibandingkan rusuk dengan lubang.