21
2.5. Kondisi Pengoperasian Steam Ejector
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Kanjanapon Chunnanond dan Satha Aphornratana 2004 dalam jurnal ilmiah dengan judul
”An Experimental Investigation of a Steam Ejector Refrigerator: The Analysis of the Pressure Profile Along the Ejector
” melaporkan bahwa kondisi pengoperasian pada steam ejector dapat dikategorikan menjadi 3 tiga bagian, yaitu choked flow,
unchoked flow, dan reversed flow yang dibedakan berdasarkan nilai dari critical break pressure critical condenser pressure dan break down pressure. Ketiga
bagian kondisi pengoperasian pada steam ejector dapat dilihat pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13 Kondisi pengoperasian pada steam ejector [Sriveerakul et al., 2007].
Pada bagian choked flow, ejector beroperasi di bawah nilai critical back pressure critical condenser pressure, di mana rasio antara secondary flow yang
terhisap ke dalam mixing chamber sama besarnya dengan primary flow sehingga bagian choked flow mempunyai nilai entrainment ratio yang tetap konstan. Pada
bagian unchoked flow, nilai dari back pressure condenser pressure akan lebih besar daripada nilai critical back pressure critical condenser pressure.
Transverse shock akan terjadi akibat meningkatnya tekanan kondensor sampai melewati batas critical point. Transverse shock akan mengganggu proses
22
pencampuran antara primary fluid dan secondary fluid di dalam mixing chamber, sehingga mengakibatkan nilai entrainment ratio menurun dengan sangat cepat.
Sedangkan pada bagian reversed flow break down pressure, tekanan kondensor akan terus meningkat melewati batas critical point dan mencapai titik break down
pressure, di mana ejector akan kehilangan fungsinya akibat laju aliran yang mengalir balik menuju secondary flow inlet dan masuk ke dalam evaporator
[Chunnanond dan Aphornratana, 2004] [Sriveerakul et al., 2007].
Gambar 2.14 Efek kondisi pengoperasian terhadap performa steam ejector [Sriveerakul et al., 2007].
Penelitian yang dilakukan oleh Sriveerakul et al. 2007 dalam jurnal ilmiah dengan judul “Performance Prediction of Steam Ejector Using
Computational Fluid Dynamics: Part 1. Validation of the CFD Results ”
melaporkan bahwa back pressure pada kondisi pengoperasian steam ejector dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan saturasi pada boiler primary fluid
temperature and primary fluid saturated pressure serta temperatur dan tekanan pada evaporator secondary fluid temperature and secondary fluid pressure.
Fenomena back pressure pada steam ejector dapat ditunjukkan melalui Gambar 2.14.
23
Semakin berkurangnya temperatur dan tekanan saturasi pada primary fluid, maka akan mengakibatkan laju aliran massa primary fluid primary mass
flow rate akan semakin menurun. Hal ini akan meningkatkan nilai entrainment ratio pada steam ejector seiring dengan meningkatnya nilai laju aliran massa
secondary fluid secondary mass flow rate. Semakin meningkatnya nilai entrainment ratio pada steam ejector, maka nilai dari critical back pressure akan
semakin menurun dan dapat menyebabkan terjadinya back pressure. Di sisi lain, apabila tekanan pada secondary fluid semakin meningkat maka akan
mengakibatkan laju aliran massa secondary fluid yang masuk ke dalam area mixing chamber akan meningkat. Hal ini akan meningkatkan nilai critical back
pressure dan menghindari terjadinya back pressure pada steam ejector [Sriveerakul et al., 2007].
Gambar 2.15 Primary mass flow vs boiler temperature [Ma et al., 2010].
Hubungan antara laju aliran massa primary fluid primary mass flow rate dengan temperatur pada boiler boiler temperature dan hubungan antara
temperatur pada evaporator evaporator temperature dengan critical back pressure telah dilaporkan oleh Ma et al. 2010 dalam hasil penelitiannya yang
d ituliskan ke dalam jurnal ilmiah dengan judul “Experimental Investigation of a
Novel Steam Ejector Refrigerator Suitable Solar Energy Applications ”.
24
Ma et al. 2010 melaporkan bahwa semakin meningkatnya temperatur pada boiler boiler temperature akan mengakibatkan laju aliran massa primary
fluid primary mass flow rate akan semakin meningkat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.15. Sedangkan semakin meningkatnya temperatur pada evaporator
evaporator temperature akan meningkatkan nilai critical condenser pressure critical back pressure [Ma et al., 2010] seperti yang ditunjukkan pada Gambar
2.16.
Gambar 2.16 Critical condenser pressure critical back pressure vs evaporator temperature [Ma et al., 2010].
2.6. Parameter Performa Steam Ejector
Kategori