bergerak menuju oulet. Tipe 4 kekuatan vortex mampu menarik material apung masuk ke dalam pusaran. Tipe 5 adalah vortex dimana gelembung-
gelembung udara pecah di ujung pusat pusaran yang masuk konstruksi silinder. Tipe 6 vortex dengan lubang udara penuh menuju outlet.
2.8 Aliran berputar dalam tabung
Sebuah tulisan yang dibuat oleh F.Chang dan V.K Dhir mengemukakan sebuah penelitian eksperimental untuk memahami karateristik daerah turbulen
pada aliran berpusar secara tangensial dalam tabung. Profil kecepatan aksial menunjukkan terjadinya aliran balik dibagaian tengah tabung yang mengecil
ukurannya sesuai berkurangnya intensitas putaran, kecepatan aksial minimum didekat dinding juga berkurang sesuai berkurangnya intensitas pusaran. Profil
kecepatan tangensial menunjukkan bahwa daerah kecepatan tangensial maksimum akan bergerak secara radial menuju tengah putaran, sesuai denagn
penambahan jarak aksial putaran dari fluida yang masuk. Aliran yang berputar dapat dibagi dua bagian tengahnya terbentuk vortex paksa dan pada bagian
tepinya merupakan vortex bebas dengan daerah transisi diantaranya. Maka aliran yang terbentu dalam tabung tersebut merupakan aliran vortex Rankine.
Parameter yang paling penting pada Hydrocyclone sebagai alat pemisah adalah efisiensi pengumpulannya dan titik tekan antar unit. Efisiensi
pengumpulan Hydrocyclone ditentukan oleh kemampuannya menangkap dan menyimpan partikel atau material dimana titik tekanan sejumlah dengan
kekuatan yang dibutuhkan unit untuk melakukan hal tersebut.
Gaya pemisah :
2 1
2 2
4
+ =
R g
V W
F
S
2.8-1 Faktor pemisah
: gR
V W
F S
C 2
= =
2.8-2
dimana : W
= Berat partikel kg
Universitas Sumatera Utara
V = Kecepatan aliran ms
R = Jari-jari rotasi m
g = Gaya gravitasi ms
2
Distribusi kecepatan tangensial tidak bervariasi secara signifikan terhadap arah aksial Xiang and Lee, 2005. Perbedaan antara kecepatan tangensial
dalam silinder bagian atas dan kerucut bagian bawah tidak terjadi. Hal ini menunjukkan bahwa tidak terjadi percepatan kecepatan dalam kerucut akibat
penurunan luas penampang kerucut. Bagaimanapun, terjadi perbedaan kecepatan tangensial pada ketinggian yang berbeda. Kecepatan tangensial
secara signifikan turun ketika ketinggian hydrocyclone meningkat dan ini bertanggung jawab pada rendahnya efisiensi pemisahan. Fenomena ini terjadi
pada kerucut yang panjang. Satu perkecualian adalah bahwa jika hydrocyclonenya sangat pendek sehingga menyebabkan pipa keluar menonjol
ke bagian kerucut sehingga efisiensi dari siklon akan turun akibat aliran pintas ke pipa keluar.
Menurut Kim dan Lee lapisan batas kecepatan yang terbentuk pada permukaan dinding siklon memegang peranan penting sebagai penghalang
deposisi partikel karena terjadinya penurunan gaya sentrifugal yang tajam di daerah dekat dinding Kim and Lee, 2001. Pemodelan turbulen perlu
memperhitungkan difusi turbulen dalam daerah inti aliran dan gerakan partikel di dalam lapisan batas ini.Turbulen merupakan bentuk aliran yang berfluktuasi
terhadap ruang dan waktu. Turbulen merupakan proses yang kompleks.Aliran turbulen adalah bagian dari disiplin ilmu mekanika fluida. Dalam analisanya,
mekanika fluida selalu menggunakan pendekatan bahwa fluida sebagai kontinum, suatu ukuran fluida yang jauh lebih besar dari ukuran molekul,
tetapi lebih kecil dari ukuran partikel. Karakter aliran turbulen tidak ditentukan oleh jenis fluida tetapi oleh karakter aliran itu sendiri. Turbulensi
aliran pada fluida air dengan udara akan memiliki karakter yang sama jika memiliki bilangan Reynolds yang sama. Tegangan geser yang terjadi pada
lapisan batas turbulen berasal dari viskositas fluidaviskositas molekuler sifat molekuler fluida dan viskositas turbulensi sifat aliran.
Universitas Sumatera Utara
Turbulen akan terjadi ketika gaya inersia dalam fluida menjadi sangat dominan dibandingkan gaya viskos dicirikan dengan tingginya Reynolds,
Re. Nilai absolut dari bilangan Reynolds untuk turbulen selalu relatif terhadap konfigurasi aliran. Misalnya aliran eksternal akan memiliki bilangan
Reynolds yang lebih tinggi daripada aliran internal. Tetapi nilai relatif bilangan Reynolds aliran turbulen selalu lebih tinggi daripada aliran laminer.
Karena bilangan Reynolds merupakan rasio antara gaya inersia aliran dan gaya gesek, pengaruh gaya inersi pada aliran turbulen jauh lebih dominan
dibandingkan dengan pengaruh gaya gesek[6].
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODE PENELITIAN
