Karakteristik Nyala API Pada Meso-Scale Combustor Dengan Sudden Expansion dan Wire Mesh Sebagai Flame Holder

Abstract

Jumlah penduduk yang terus bertambah dan meningkatnya laju pembangunan serta pola hidup masyarakat yang juga mengalami peningkatan mengakibatkan konsumsi energi di Indonesia terus meningkat dari tahun ke tahun. Meso-scale combustor merupakan salah satu wujud pengembangan teknologi pemanfaatan bahan bakar fosil. Pembakaran ini memiliki potensi untuk menghasilkan energi panas yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik skala mikro atau disebut Micro Power Generator (MPG). Desain, dimensi dan jenis material combustor tentunya berpengaruh terhadap energi panas hasil proses pembakaran. Menurut Yang et al. (2002), penambahan saluran sudden expansion pada combustor dapat membantu pencampuran antara bahan bakar dan udara sebelum terjadi proses pembakaran, selain itu juga berguna untuk mengatur posisi nyala api. Sedangkan penelitian yang dilakukan Mikami et al. (2012) menunjukkan bahwa mesh berperan sebagai pengumpul tetesan bahan bakar cair dan sebagai penahan api. Hal tersebut terjadi karena bahan bakar yang melewati wire mesh langsung bereaksi dengan api sehingga menghasilkan kehilangan panas (heat loss) dan bentuk api yang asimetris untuk laju aliran bahan bakar yang relatif tinggi sehingga wire mesh dapat menjaga api tetap stabil tanpa pemanasan eksternal. Penelitian dilakukan dengan studi eksperimental dimana meso-scale combustor menggunakan flame holder berupa wire mesh 60 dan sudden expansion yang dikontrol dengan cara memvariasikan diameter outlet pada combustor. Dari ketiga variasi diameter outlet, yaitu 5 mm, 6 mm dan 7 mm, hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kondisi rasio ekuivalen (Ф) = 1, combustor dengan diameter outlet 7 mm memiliki daerah rentang nyala api terluas, posisi api terbaik, serta bentuk nyala api paling pipih diantara kedua combustor lainnya.