rendah menyebabkan pembentukan gelembung tidak terjadi secara intensif sehingga menghasilkan ukuran gelembung yang lebih bervariasi.
Pada Q
L
250 ljam, nilai ragam ukuran gelembung yang dihasilkan tinggi diantara laju alir cairan lainnya. Hal ini menunjukkan
tingkat keragaman pada Q
L
250 ljam tinggi yang menghasilkan ukuran gelembung yang lebih bervariasi. Selain itu, pada Q
L
590 ljam, nilai ragam ukuran gelembung yang dihasilkan lebih besar dibandingkan
dengan laju alir cairan sebelumnya, yaitu 400 dan 490 ljam. Hal ini dikarenakan pada Q
L
590 ljam, energi kinetik cairan yang dihasilkan nosel sangat besar dibandingkan pada Q
L
400 dan 490 ljam, sehingga cairan terdorong sangat kuat dan keluar melewati leher ejektor. Energi
kinetik cairan sangat besar menghasilkan aliran turbulen pada tangki, sehingga dispersi antara fase gas dan fase cair tidak terjadi secara intensif.
Tidak intensifnya dispersi gas ke dalam cairan menyebabkan tidak meratanya ukuran gelembung yang dihasilkan sehingga menghasilkan
nilai ragam yang lebih tinggi dibandingkan laju alir cairan tinggi lainnya.
2. Hubungan Peningkatan Laju Alir Gas Dengan Ukuran Gelembung
Penentuan hubungan peningkatan laju alir gas dilakukan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh peningkatan laju alir gas terhadap
ukuran gelembung yang dihasilkan menggunakan RVB. Seharusnya penyajian data dalam variasi peningkatan laju alir gas pada laju alir cairan
Q
L
tetap, disajikan pada Q
L
rendah 100 ljam, Q
L
sedang 320 ljam dan Q
L
tinggi 400 ljam. Tetapi pada Q
L
320 ljam tidak disajikan, hal ini dikarenakan seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, pada laju alir
cairan ini foto sulit untuk diidentifikasi. Foto gelembung pada Q
L
320 ljam dapat dilihat pada Gambar 18. Ukuran gelembung yang dihasilkan dari setiap variasi peningkatan laju alir gas digambarkan dalam
bentuk grafik distribusi ukuran dan disajikan pada Gambar 19 dan Gambar 20.
45
Gambar 18. Foto gelembung pada Q
L
320 ljam
0.05 0.1
0.15 0.2
0.25 0.3
0.35
a0 a1
a2 a3
a4 a5
a6 a7
a8 a9 a10 a11 a12
Diam eter rata-rata kelas m m F
re k
ue ns
i ge le
mbu n
g
QG 390 ljam QG 90 ljam
QG 750 ljam
Gambar 19. Grafik distribusi ukuran gelembung pada variasi laju alir gas dengan Q
L
100 ljam
0.1 0.2
0.3 0.4
a0 a1
a2 a3
a4 a5
a6 a7
a8 a9
Diam eter rata-rata kelas m m F
re k
ue ns
i ge le
m bung
QG 390 ljam QG 90 ljam
QG 750 ljam
Gambar 20. Grafik distribusi ukuran gelembung pada variasi laju alir gas dengan Q
L
400 ljam
46
Berdasarkan grafik distribusi ukuran gelembung pada variasi laju alir gas pada Gambar 19 dan 20, dapat dilihat pada Q
G
90 ljam dan Q
G
750 ljam, grafik distribusi ukuran gelembung yang dihasilkan mengerucut pada diameter kelas ukuran gelembung yang kecil. Hal ini dikarenakan
pada Q
G
90 ljam, kecepatan gas yang dihasilkan rendah sehingga gas terdispersi dalam leher ejektor. Dispersi gas di dalam leher ejektor
meningkatkan intensitas perpindahan momentum antara fase gas dan fase cair terjadi maksimal. Efisiensi dispersi maksimal dicapai jika aliran cairan
pecah dan bercampur dengan fase gas pada bagian akhir ruang pencampuran atau leher ejektor. Hal ini dikarenakan geometri leher ejektor
yang menyempit sehingga tumbukan gas ke dalam cairan pun terjadi intensif Duveen, 1998.
Pada Q
G
750 ljam, kecepatan gas yang dihasilkan sangat tinggi, meskipun fase gas tidak terdispersi dalam leher ejektor, tetapi tekanan gas
yang dihasilkan ini sangat tinggi sehingga gas terdorong dan terdispersi di dalam tangki. Tekanan gas yang tinggi inilah yang menghasilkan
pembentukan gelembung-gelembung yang kecil. Efek dari peningkatan tekanan gas pada venturi adalah untuk mereduksi ukuran gelembung yang
besar menjadi ukuran gelembung kecil karena tekanan gas yang sangat tinggi Atay, 1986.
Untuk mengetahui ukuran gelembung secara statistik digunakan nilai rata-rata dan ragam ukuran gelembung. Grafik nilai rata-rata dan
ragam dari ukuran gelembung yang dihasilkan pada variasi laju alir gas dapat dilihat pada Gambar 21 dan Gambar 22.
0.5 1
1.5 2
2.5
90 390
750
Laju alir gas ljam N
il a
i r a
ta -r
at a ukur
an
gel e
m b
ung
QL 100 ljam QL 400 ljam
Gambar 21. Nilai rata-rata ukuran gelembung pada variasi laju alir gas
47
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
1.4
90 390
750
Laju alir gas ljam N
il a
i r a
ga m
ukur an gel
e m
bung
QL 100 ljam QL 400 ljam
Gambar 22. Nilai ragam ukuran gelembung pada variasi laju alir gas Berdasarkan grafik pada Gambar 21 dan 22, Q
G
90 ljam pada Q
L
400 ljam menghasilkan nilai rata-rata dan ragam ukuran gelembung yang kecil diantara laju alir gas lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa pada laju
alir gas yang paling rendah, ukuran rata-rata gelembung yang dihasilkan kecil. Begitupun dengan nilai ragam yang dihasilkan, mengindikasikan
ukuran gelembung yang seragam. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, pada Q
G
90 ljam, kecepatan gas yang dihasilkan rendah dibandingkan laju alir gas lainnya. Kecepatan gas yang rendah
menyebabkan gas terdispersi di dalam leher ejektor sehingga karena geometri leher ejektor yang menyempit membuat tumbukan gas ke dalam
cairan terjadi secara intensif yang menyebabkan pembentukan gelembung kecil terus-menerus. Pembentukan gelembung yang intensif
mengakibatkan ukuran gelembung yang dihasilkan seragam atau ragam ukuran gelembung yang rendah.
Pada Q
G
390 ljam dan Q
G
750 ljam, nilai ragam ukuran gelembung yang dihasilkan lebih besar dibandingkan Q
G
90 ljam. Hal ini menunjukkan tingkat keragaman ukuran gelembung lebih bervariasi
dibandingkan Q
G
90 ljam. Hal tersebut terjadi karena peningkatan kecepatan gas menyebabkan gangguan pada selimut cairan yang berupa
tekanan dan pengoyakan pada permukaan cairan semakin tidak beraturan Mandal et al., 2005, akibatnya ukuran gelembung yang dihasilkan lebih
bervariasi.
48
3. HUBUNGAN PENINGKATAN LAJU ALIR CAIRAN DAN GAS
