Analisa Penggunaan Vortex Generator pada Elbow Pipa untuk Mengurangi Laju Erosi pada Sistem Perpipaan Kapal

Abstract

Peningkatan kebutuhan akan sistem perpipaan saat ini sangat penting sebagai sarana untuk mendistribusikan atau mengalirkan fluida dari satu tempat ke tujuan. Fitting elbow itu sendiri sebagai komponen perpipaan yang bertujuan membelokkan arah aliran dimana berperan penting dalam sistem instalasi perpipaan. Pengangkutan partikel yang melewati elbow tersebut menyebabkan penipisan dinding akibat erosi, menjadikannya cukup sering dan juga merupakan penggantian yang membutuhkan biaya. Dalam penelitian ini melakukan pemecahalan masalah dengan penambahan vortex generator atau sistem pengacau aliran yang di pasang di dalam elbow. Prediksi erosi yang akurat terutama pada elbow dapat digunakan untuk meningkatkan desain kerja elbow, wilayah inspeksi, limit pengoperasian dan lainnya. Dalam penelitian ini digunakan permodelan CFD pada aplikasi ANSYS Version R19.2 untuk memprediksi laju erosi dalam aliran fluida air laut dengan variasi bentuk vortex generator dan kecepatan fluida. Didapatkan hasil berupa profil kecepatan, pelacakan partikel dan laju erosi pada elbow pipa. Hasil simulasi nilai laju erosi paling rendah dan profil distribusi erosi yang paling efektif mengurangi laju erosi pada vortex model segitiga 2 dan vortex model trapesium 3 dengan nilai 7.771 x10-7 Kg/m2s dan 6.622 x 10-7 Kg/m2s ditinjau dari segi distribusi laju erosi pada permukaan vortex standard lebih kecil area terdampak erosi dibandingkan model elbow standard dan nilai lifetime paling optimal pada model standard dan vortex model segitiga 2 dengan metode generic memiliki nilai besar 242.1 tahun dan 237.7 tahun.

Keywords

• Erosi
• Elbow
• Vortex Generator
• Computational Fluid Dynamic (CFD)
• Discrete Phase Method (DPM)