Simulasi Numerik Pemisahan Aliran Dua Fase LiquidLiquid di Dalam Tjunction

Abstract

Paper ini membahas mengenai proses simulasi numerik aliran dua fase liquid-liquid di dalam Tjunction. Aliran dua fase liquid-liquid yang menjadi fokus kajian adalah aliran campuran kerosene dan water. Aliran campuran ini di masukan ke dalam Tjunction untuk dilakukan pemisahan masing-masing fase. Fase kerosene diarahkan ke bagian titik percabangan Tjunction yg disebut branch dan fase water diarahkan kebagian lainnya yaitu titik percabangan yang disebut run. Efisiensi pemisahan fase dipengaruhi oleh geometri Tjunction yang difokuskan pada pengaruh radius sudut fillet pada titik percabangan Tjunction dan diameter branch. Kajian pertama dilakukan pada proses simulasi numerik aliran dua fase di dalam Tjunction menggunakan perangkat lunak Fluent dengan model aliran multiphase Volume Of Fluid (VOF) serta model aliran turbulent   . Simulasi aliran dilakukan di dalam Tjunction dengan diameter inlet 36 mm yang mempunyai radius fillet 5, 15 dan 25 mm serta diameter branch 19, 26 dan 36 mm dengan kecepatan superficial fase campuran 0.20, 0.27, 0.34, 0.41, 0.48, 0.55 dan 0.62 m/s dan fraksi volume water (water cut) 0.50, 0.56, 0.59, 0.61, 0.63, 0.64 dan 0.65. Hasil simulasi numerik diverifikasi hasil eksperimen untuk diameter branch 19 mm. Kualitas kerosene yang masuk pada bagian inlet Tjunction hasil simulasi numerik dan pengujian mempunyai nilai persentase penyimpangan rata-rata kualitas kerosene terhadap data pengujian adalah 3.6%. Pada kondisi D = 19 mm, efisiensi pemisahan pada branch Tjunction mempunyai nilai persentase penyimpangan ratarata hasil simulasi numerik terhadap pengujian pada kondisi R = 5, 15 dan 25 mm secara berurutan adalah 14.7%, 3.6% dan 3.8%. Pada kondisi D = 19 mm dan R = 5, 15 dan 25 mm, nilai efisiensi pemisahan rata-rata secara berurutan adalah 0.76, 0.84 dan 0.85. Pada kondisi D = 26 mm dan R = 5, 15 dan 25 mm, nilai efisiensi pemisahan rata-rata secara berurutan adalah 0.74, 0.83 dan 0.87. Pada kondisi D = 36 mm dan R = 5, 15 dan 25 mm, nilai efisiensi pemisahan rata-rata secara berurutan adalah 0.85, 0.91 dan 0.88.