Kecepatan Pada Ruang Alir

dari hasil penelitian adalah dengan penyesuaian parameter geometrik yang ideal maka efisiensi sel bahan bakar dapat meningkat. Sumber: Chin Hsiang Cheng, 2009 Dimensi ruang alir pada sel bahan bakar mempengaruhi performa sel bahan bakar menjadi salah satu masalah sel bahan bakar. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui performa sel bahan bakar dengan ukuran dimensi ruang alir yang berbeda. Dimensi luas ruang alir yang digunakan sebagai acuan peneliti adalah 0,535 x 0,535 mm 2 . Metode yang di gunakan dalam penelitian adalah dengan menggunakan simulasi CFD. Hasil yang di peroleh dari simulasi adalah bila luas ruang alir di kecilkan maka tingkat kecepatan transport oksigen meningkat sehingga reaksi menjadi sempurna dan performa meningkat. Distribusi kerapatan yang lebih seragam. Namun tekanan dalam ruang alir meningkat. Kesimpulan dari penelitian ini adalah ukuran luas ruang alir berbanding terbalik terhadap performa sel bahan bakar dan tekanan dalam ruang alir sel bahan bakar. Sumber: Xiao Dong Wang, 2009

2.5 Kecepatan Pada Ruang Alir

Dalam ruang alir, gas bergerak dari satu ujung ke ujung lainnya pada kecepatan rata- rata tertentu.Perbedaan tekanan antara titik masuk dan titik keluar membuat cairan mengalir. Dengan adanya perbedaan tekanan maka juga terdapat perbedaan kecepatan. Aliran melalui ruang alir pada umumnya laminar, dan proporsional dengan tingkat aliran. Untuk mencari kecepatan pada ruang alir maka dibutuhkan nilai diameter hidrolik, panjang saluran dan juga laju aliran pada ruang alir. Sumber: Colleen Spiegel,2008 Untuk ruang alir, diameter hidrolik dapat digambarkan sebagai : � � = 2× � � × � � � � + � � ....................................................................................................... 2.1 Dimana: � � = lebar saluran m � � = kedalaman m Laju aliran di pintu masuk tumpukan adalah : � ����� = � 4× � × � � � �2 � × �×� � �� −�×� ��� × � ���� ............................................. 2.2 Dimana: I = arus tumpukan A F = Konstanta Faraday J UNIVERSITAS SUMATERA UTARA � = rasio stoikiometri oksigen � �2 = kandungan oksigen di udara R = konstanta gas ideal Jmol T = suhu K � �� = tekanan pada inlet tumpukan Pa K � = kelembaban relatif � ��� = tekanan saturasi Pa N cell = jumlah sel dalam tumpukan Kecepatan di pintu masuk sel bahan bakar adalah : �� = � ����� � ���� × � �ℎ � �� � �� 2.3 Dimana: � ����� = laju aliran di tumpukan masuk m³s N cell N = jumlah sel dalam tumpukan ch � � = lebar saluran m = jumlah saluran paralel � � = kedalaman m Untuk mengetahui jenis aliran yang terjadi pada ruang alir maka perlu diketahui bilangan Reynold atau nilai Re yang digambarkan sebagai berikut: �� = �×��×� � � 2.4 Dimana: ρ = massa jenis kgm 3 �� = kecepatan rata-rata ms D H μ = viskositas fluida kgms = diameter hidrolik m Dari nilai Reynold yang diperoleh maka dapat diketahui jenis aliran yang terjadi pada ruang alir. Dan berikut jenis aliran berdasarkan nilai Reynold: Jika Re 2300 maka jenis aliran laminar Jika Re 2300 Re 4000 maka jenis aliran transisional Jika Re 4000 maka jenis aliran turbulen Hasil yang diperoleh melalui teori dan praktek terkadang memiliki perbedaan. Hal ini disebabkan oleh faktor toleransi saat percobaan, faktor toleransi alat ukur,dll. Oleh sebab itu perbedaan yang muncul UNIVERSITAS SUMATERA UTARA akibat hasil teori dan hasil praktek ini dikenal dengan istilah simpangan. Dan simpangan dapat diperoleh sebagai berikut: Simpangan = | ������� −����� ����� | x 100 .................................................................... 2.5 Kecepatan dalam ruang alir terhadap performansi sel bahan bakar merupakan masalah pada sel bahan bakar. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui jenis aliran dalam ruang alir terhadap performansi sel bahan bakar. Metode yang digunakan adalah menggunakan aplikasi CFD. Hasil penelitian adalah jenis aliran yang terjadi di dalam ruang alir tanpa pencabangan serpentine adalah jenis aliran laminar dengan nilai Reynold 100. Dengan aliran laminar yang terjadi pada ruang alir maka di peroleh keseragaman kerapatan dan kecepatan dalam ruang alir yang berpengaruh terhadap reaksi yang mempengaruhi performa sel bahan bakar. Kesimpulan penelitian adalah keseragaman kerapatan dan kecepatan aliran mempengaruhi performansi sel bahan bakar. Sumber: Jundika C. Kurnia, 2011 Prediksi performa sel bahan bakar membran elektrolit polimer merupakan masalah yang di teliti oleh Alfredo Iranzo. Tujuan penelitiannya adalah membandingkan hasil simulasi terhadap hasil perhitungan teori di mana luas lubang masuk hidrogen sebesar 50cm 2 . Metode yang di gunakan adalah dengan aplikasi CFD dan perhitungan teori. Hasil yang di dapat adalah simpangan antara hasil simulasi dengan hasil perhitungan teori sebesar 27,85. Kesimpulan dari penelitian adalah simpangan hasil simulasi dan perhitungan teori di akibatkan oleh ketidak akuratan reaksi yang sepertinya berasal ketika saat pemecahan hidrogen di mana proton melewati membran yang tidak dapat di modelkan dengan model aliran multifasa. Sumber: Alfredo Iranzo, 2010

2.6 CFD Computational Fluid Dyanamic