ALIRAN DUA FASA
ANDIKA JAMALUDDIN
D211 09 295
JURUSAN MESIN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR2012
ALIRAN DUA FASA
Zat yang tersebar di alam dibedakan dalam tiga keadaan (fase), yaitu
fase padat, cair dan gas. Beberapa perbedaan di antara ketiganya adalah:
1. Fase padat, merupakan zat yang mempertahan kan suatu bentuk dan
ukuran yang tetap, meskipun suatu gaya yang besar dikerjakan padabenda
tersebut.
2. Fase cair, zat tidak mempertahankan bentuk yang tetap
melainkanmengikuti bentuk wadahnya. Tetapi seperti halnya fase padat,
pada fase cair, zat tidakmudah dimampatkan, dan volumenya dapat diubah
hanya jika dikerjakan gaya yangsangat besar.
3. Fase gas, zat tidak mempunyai bentuk tetap, tetapi akan berkembang
mengisi seluruh wadah.
Karena fase cair dan gas memiliki karakter tidak mempertahankan
suatu bentuk yang tetap, maka keduanya mempunyai kemampuan untuk
mengalir; dengan demikian keduanya disebut fluida
Dalam ilmu fisika, fase adalah suatu himpunan keadaan sistem fisik
makroskopik yang memiliki komposisi kimia yang seragam dan ciri-ciri fisik
(seperti densitas, struktur kristal, indeks refraktif, dan lain-lain). Contoh paling
umum adalah padat, cair, dan gas. Yang tidak umum termasuk plasma,
kondensat Bose-Einstein dan kondensat Fermionik, benda aneh, kristal cairan,
superfluida dan supersolid dan fase paramagnetik dan ferromagnetik dari
benda magnetik.
Pada tulisan ini, yang akan dibahas yaitu tentang aliran 2 fasa, dimana
Aliran dua fase adalah kasus yang paling sederhana dari aliran banyak fase.
Disamping itu juga ada istilah aliran dua komponen. Aliran ini
menggambarkan aliran yang fasenya tidak terdiri dari substansi kimia yang
sama. Sebagai contoh, aliran uap air (H2O)gas – air (H2O) likuid adalah aliran
dua fase, sedangkan aliran udara-air adalah dua komponen. Kadang-kadang
aliran cairan-cairan juga disebut aliran dua fase, fase disini menunjukkan
mana komponen yang kontiniu dan mana yang tidak kontiniu.
Gas adalah suatu fase benda dalam ikatan molekul, bisa berbentuk
cairan, benda padat, ikatan molekul akan terlepas pada suhu titik uap benda.
Gas mempunyai kemampuan untuk mengalir dan dapat berubah bentuk.
Namun berbeda dari cairan yang mengisi pada besaran volume tertentu, gas
selalu mengisi suatu volume ruang, mereka mengembang dan mengisi ruang
di manapun mereka berada. Tenaga gerak/energi kinetis dalam suatu gas
adalah bentuk zat terhebat kedua (setelah plasma). Karena penambahan energi
kinetis ini, atom-atom gas dan molekul sering memantul antara satu sama lain,
apalagi jika energi kinetis ini semakin bertambah.
Cairan adalah salah satu dari empat fase benda yang volumenya tetap
dalam kondisi suhu dan tekanan tetap; dan, bentuknya ditentukan oleh wadah
penampungnya. Cairan juga melakukan tekanan kepada sisi wadahnya dan
juga kepada benda yang terdapat dalam cairan tersebut; tekanan ini disalurkan
ke seluruh arah.
Aliran dua fase merupakan bagian dari aliran multi-fase, Studi tentang
aliran dua fase dapat kita perhatikan atas beberapa bagian, yaitu : wujud fase
(gas-cair, cair-padat, dan padat-gas), arah aliran (searah keatas, searah
kebawah, dan berlawanan arah), dan kedudukan saluran (mendatar, tegak atau
miring). Aliran dua fase yang berbeda ini banyak dijumpai dalam kehidupan
sehari-hari maupun proses-proses industri.
Gambar 1. Bentuk Pola Aliran dua fasa Vertikal
Aliran kantung ditandai oleh bentuk gelembung (bubble) gas yang
relatif berukuran panjang dan hampir memenuhi penampang saluran aliran.
Aliran kantung dapat terjadi apabila kecepatan aliran gas dan cairan terus
ditingkatkan sehingga memungkinkan timbulnya gelembung.
Gambar 2. Bentuk Pola Aliran dua fasa Horisontal
Aliran gas-cair dapat mempunyai berbagai konfigurasi geometrik yang
dikenal sebagai pola aliran. Parameter fisik yang penting dalam menentukan
pola aliran adalah tegangan permukaan dan gravitasi. Pola aliran dalam pipa
vertikal dan horisontal akan berbeda. Banyak kriteria pola aliran yang kita
perhatikan baik dari literatur dan penelitian-penelitan, tetapi maksud dan
tujuannya adalah sama. Deskripsi pola aliran menurut Collier (1980), dengan
arah aliran keatas adalah sebagai berikut :
1. Aliran gelembung (Bubble flow).
Dalam aliran gelembung fase gas atau uap disebarkan sebagai
gelembung yang mempunyai ciri tersendiri dalam fase cairan secara
kontiniu. Pada satu sisi gelembung bisa kecil dan berbentuk bulat dan
disisi lain gelembung bisa besar dengan bentuk bulat dan datar. Dalam
kondisi ini ukuran gelembung tidak mendekati diameter pipa, tetapi
diperkirakan mempunyai ukuran yang sama (uniform).
2. Aliran kantung gas atau sumbat cairan (Plug / Slug flow).
Dalam aliran ini ukuran gelembung gas atau uap kira-kira
mendekati diameter pipa. Wujud gelembung berbentuk bulat seperti kepala
topi yang memanjang dan gas dalam gelembung dipisahkan dari dinding
pipa dengan lapisan film cairan yang turun secara perlahan lahan. Aliran
cairan berisi sumbat cairan yang dipisahkan gelembung gas secara terus
menerus. Sumbat cairan dapat atau tidak diisi gelembung gas kecil yang
diperoleh setelah gelembung besar. Panjang gelembung gas sangat
bervariasi.
3. Aliran acak (churn), disini terjadi gerakan osilasi sehingga cairan menjadi
tidak stabil.
4. Aliran cincin (annular), dimana sebagian fase likuid berlaku sebagai film
didinding pipa dan sebagian lagi berupa tetesan yang terdistribusi dalam
gas yang mengalir pada bagian tengan pipa.
5. Aliran cincin kabut tetes cairan (wisphy annular), konsentrasi tetesan
dalam gas bertambah dan akhirnya bergabung membentuk gumpalan.
Gambar 3. Pola Aliran pada pipa vertikal
Gambar 4. Pola Aliran pada pipa miring
Contoh Aplikasi Dari Aliran 2 Fasa :
Gambar 5. Contoh-contoh aplikasi aliran 2 fasa
Daftar Pustaka (Diakses tanggal 17 Desember 2012)
1. http://id.wikipedia.org/wiki/Fase_benda
2. http://id.wikipedia.org/wiki/Cair
3. http://id.wikipedia.org/wiki/Gas
4. http://radeneka.wordpress.com/tag/fase-gas/
5. http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2110391-pengertian-fase/
6. http://www.google.com/url?
sa=t&rct=j&q=aplikasi+aliran+dua+fasa&source=web&cd=1&cad=rja&ved
=0CDMQFjAA&url=http%3A%2F%2Fdigilib.its.ac.id
%..............................,d.bmk
7. http://bunghatta.ac.id/artikel/190/karakterisasi-aliran-dua-fase-cair-gas-
searah-vert.html
8. http://research-report.umm.ac.id/index.php/research-report/article/view/141
9. http://letshare17.blogspot.com/2010/12/2-fase-aliran-fluida-dalam-pipa.html
Top Related