Study Numerik Karakteristik Pembakaran Dengan Variasi Material Combustor Skala Meso

Abstract

Micro Power Generator (MPG) adalah solusi untuk penggunaan piranti elektonik portabel yang menawarkan waktu reharging lebih cepat dan densitas energi yang lebih tinggi dibandidng batrai. Pembakaran skala meso memiliki permasalahan berupa stability limit dimana batas api dapat menyala dan tidak flashback atau blow-off. Untuk meningkatkan kestabilan api dapat di perbaiki dengan preheating yang dapat diperoleh dengan resikulasi panas. Resirkulasi panas dari pembakaran dapat dipengaruhi oleh konduktivitas termal (Zhou dkk., 2009). Semakin tinggi konduktivitas temal maka akan menghasilkan resirkulasi panas yang baik. Computational fluid dynamics (CFD) merupakan salah satu metode validasi yang digunakan untuk meneliti kestabilan pembakaran berskala mikro dan meso. Tahapan validasi pada proses pembakaran mikro yang telah dirancang dapat diteliti dan dioptimalkan melalui CFD. Karakteristik pembakaran meso sulit untuk dianalisis akibat keterbatasan alat ukur. Keterbatasan alat ukur mendorong pengunaan CFD untuk meneliti permasalahan ini. Metode penelitian yang digunakann adalah metode simulasi dengan menggunakan software ansys fluent. Simlasi dengan 2D digunakan dalam penelitian ini. Untuk mengetahui reaksi kimia yang terjadi dilakukan mengunakan metode species transport, dan stiff chemistry solver untuk menggetahui reaksi pem-bakaran yang terjadi. pembakaran menggunakan bahan bakar butane dengan equivalent ratio 1 dan kecepatan masuk 32 m/s. Hasil penelitian menunjukan bahwa Combustor copper memiliki resirkulasi panas yang baik dan memiliki temperatur axial inlet (Tx) lebih tinggi disbanding combustor lainnya. Perbedaan properties termal akan mengakibatkan perbedaan distribusi temperature. Perbedaan ini akan mempengaruhi kecepatan aliran dan posisi heat reactiaon.