Data Pemodelan sebuah microchannel dua fasa

BAB IV ANALISA DATA

4.1 Data

Untuk data - data hasil perhitungan temperatur air pada saat pengisian hidrogen murni di hydrostick, dan temperatur hydrostick, temperatur inlet stack, dan temperatur outlet stack dapat dilihat pada lampiran.

4.2 Pemodelan sebuah microchannel dua fasa

Apabila diasumsikan bahwa diameter inlet dari sebuah sel bahan bakar adalah 1.55mm, dengan laju aliran masa diasumsikan 2.18 x 10 -4 kgs, dengan outlet value G diasumsikan 550. Untuk saluran sel bahan bakar plat alir bipolar, dengan panjang horizontal diasumsikan 0.0075m, panjang vertikal diasumsikan 0.001ηm. terdapat θ saluran dan η bengkokan “u”. Parameter – parameter lain yang diketahui antara lain adalah : Inlet Outlet Quality 0.8 70 Vapor density kgm 3 100 95 Vapor viscosity kgms 1.4 x 10 -5 1.4 x 10 -5 Liquid density kgm 3 1000 1075 Liquid viscosity kgms 1.2 x 10 -4 1.2 x 10 -4 Gambar 4.1 Ilustrasi gambar untuk persoalan di atas. Universitas Sumatera Utara Sumber : Colleen Spiegel, 2008  Menghitung area inlet dan G chan dari microchannels ̇  Menghitung void fraction [ ] [ ]  Menghitung bilangan Reynold gas dan uap √ √ √ √  Menghitung faktor gesekan  Menghitung penurunan tekanan untuk fasa cairan dan uap adalah :  Parameter Martinelli  Menghitung kecepatan liquid superficial  Menghitung parameter tekanan permukaan Universitas Sumatera Utara kondisi aliran berada pada kondisi laminar dengan A = 1,308 x 10 -3 , a = 0,4273 , b = 0,9295, dan c -0,1211.  Penurunan tekanan pada titik lengkung  Penurunan tekanan kontak dari saluran alir menuju titik masuk saluran bipolar  Model aliran homogen : [ ] Untuk melakukan perhitungan ΔP lainnya dapat menggunakan software MATLAB dan ditunjukkan seperti gambar – gambar di bawah ini. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.2 Pemasukan data yang diketahui ke dalam MATLAB Universitas Sumatera Utara Gambar 4.3 Pemasukan perintah - perintah pada MATLAB Gambar 4.3 di atas menunjukkan hasil – hasil perhitungan setelah dimasukkan persamaan – persamaan matematika yang digunakan dimana : A_chan : Luas permukaan channel inlet G_chan : Area channel inlet Re_l : Bilangan reynold pada fasa cairan Re_v : Bilangan reynold pada fasa gas Universitas Sumatera Utara Gambar 4.4 Hasil akhir perhitungan menggunakan MATLAB Persamaan matematika yang terdapat pada gambar 4.4 adalah : deltaP_bend_bipolar : perubahan tekanan yang terjadi pada bengkokan plat bipolar deltaP : perubahan tekanan keseluruhan di dalam microchannel

4.2 Desain daripada stack sel bahan bakar