PENGARUH RASIO EKUIVALEN GAS LPG DAN UDARA TERHADAP KARAKTERISTIK PEMBAKARAN FLAME REGIME PADA MESO-SCALE COMBUSTOR DENGAN SUDDEN EXPANSION

Abstract

Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan pengamatan terhadap flammability limit dan memvisualisasikan flame regime apa saja yang terdapat dalam combustor selama proses pembakaran, sehimgga didapatkan nyala api yang paling ideal. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan rasio ekuivalen pada combustor dengan saluran sudden expansion sepanjang 20 mm. Bahan combustor input dari tembaga sedangkan output dari kaca Pyrex silinder, dengan diameter input 4,5 mm dan diameter output 6 mm. Visualisasi flame regime berupa foto dan video menggunakan kamera DSLR Nikon D5100. Hasil flammability limit menunjukkan api dapat menyala pada rentang rasio ekuivalen terendah adalah ф = 0,80 sedangkan nilai tertinggi ф = 1,10 dengan kecepatan reaktan (V) = 11,55 – 19,95 cm/s. Dari data ini diambil titik tengahnya sehingga didapat titik tengah rasio ekuivalen pada angka ф = 0,95 dan kecepatan reaktan (V) = 15,7 cm/s. Pada kecepatan reaktan konstan, nilai rasio ekuivalen di variasikan dan dikembalikan lagi melalui perhitungan dalam bentuk debit bahan bakar dan udara yang akan menjadi data untuk mendapatkan flame regime. Flame regime yang teramati ada lima yaitu blow-out, stationary asymmetric, stationary symmetric, stationary-flashback, dan flashback. Flame regime tersebut mempunyai karakteristik masing-masing dan nyala api terbaik ada pada rasio ekuivalen ф = 0,95 dengan nilai debit bahan bakar Qf = 9 ml/min dan debit udara Qa = 256 ml/min dimana flame regime yang terbentuk Stationary symmetric yang stabil, posisinya menempel pada sudden expansion sehingga waktu tinggal api lebih lama dan mempunyai distribusi temperatur yang tinggi dibandingkan flame regime stationary lainnya.