TUGAS BESAR PROGRAM CFDSOF BAPAK AHMAD INDRA SISWANTARA

I. Ringkasan umum

Efisiensi Pembangkit Listrik dipengaruhi oleh distribusi batu bara , dimana Serbuk batubara, diangkut dan didistribusikan oleh gas primer melalui saluran pipa ke furnace. Saluran pipa sistem Pembangkit Listrik sangat kompleks dan persebaran batubara belum dipahami dengan baik. Secara khusus, data eksperimen mengenai arus massa dari batubara ke tingkat yang berbeda sangat sulit untuk diukur. Sehingga pemodelan CFD dapat membantu untuk menentukan arus massa dan persebarannya.

Mill duct memilki 4 tingkatan saluran menuju boiler. Untuk menghasilkan pembakaran yang efisien, batu bara yang masuk ruang pembakaran harus digiling terlebih dahulu hingga berbentuk serbuk. Tingkat kesempurnaan proses pembakaran di dalam
ruang bakar ditentukan oleh pola aliran udara dan batubara yang keluar dari burner. Data yang di ambil dalm konsentrasi 0 derajat.

 

II. Tujuan

• Dalam hal ini digunakan untuk memprediksi distribusi gas dan aliran tingkat batubara dalam sistem pembangkit listrik.

• Dari hasi ini simulasi dan eksperimental diperoleh mengenai aliran batubara, hasil yang disediakan oleh CFD berbeda secara signifikan dari eksperimental ,dimana Hasil perhitungan yang lebih konsisten diharapkan mendapati nilai simetris saat memvariasikan posisi konsentrator

• simulasi sangat penting untuk memahami distribusi batu bara dan tingkat aliran gas dalam sistem , karena akan kesulitan melakukan pengukuran langsung pada yang sama. Dalam hal ini simulasi dengan metode CFD memudahkan mendapati hasilnya

 

III. Lingkup Pekerjaan (termasuk Deskripsi masalah)

Pembahasn ini berkaitan dengan distribusi aliran batubara di mill duct dimana Batubara boiler membutuhkan flowmeasurement bahan bakar yang akurat untuk menyeimbangkan distribusi batubara massa antara pembakar. Massa meningkatkan stoikiometri burner, sehingga lebih baik dalam menjalankannya dibutuhkan perhitungan dan pengukuran yang matang. Secara khusus, batubara mengalir melalui berbagai tingkat burner memungkinkan mengoptimalkan hubungan antara udara sekunder dan batubara oleh masing-masing burner, data eksperimen mengenai arus massa dari batubara ke tingkat yang berbeda sangat sulit untuk diukur. SehinggaPemodelan CFD dapat membantu untuk menentukan arus massa dan persebarannya.  

 

IV. Standart referensi

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378382012002536

A.D. Jensen, G. Elsen, Reducing unburned carbon using coal flow distribution

analysis, In: 2003 Conference on Unburned Carbon on Utility Fly Ash, 28th

October, 2003.

V. Metodologi dan Gambar

Menggunakan simulasi cfd untuk menentukan aliran kecepatan dan distribusi batubara serta suhu dan variasi lainnya

Geometri Simulasi Inventor Simulasi 2D CFD-Cell

VI. Pemodelan

Menggunakan aliran udara di ruang bakar

Parameter diketahui;

Temperature, T : 220 ⁰C=493 K

Density p : 0.7kg/m³

Spesies : C, CO₂, O₂, dan N₂

Mass flow rate : 44.36 kg/s

VII. Verifikasi &. Validasi
Hasil & Analisis

a. Vektor dan kontur Kecepatan

b. Vektor dan kontur Temperatur

C. Vektor dan kontur Tekanan

VIII. Kesimpulan & Recomenation

Dari proses yang sudah dilakukan dalam menggunakan program CFDSOF Bapak Ahmad Indra Siswantara yakni Dari kontur yang dihasilkan kecepatan diketahui:
Simulasi dilakukan dengan keadaan Model : Mengaktifkan mode turbulen k-epsilon,

Dapat terlihat bahwa tampilan dari aliran dan hasilnya ditandai oleh daerah aliran dengan kecepatan tinggi yakni ditandai dengan visual orange – merah pada kontur. Pada daerah ini, udara mengalir dengan kecepatan tinggi, bahkan dipercepat dari kecepatan inlet di awal.

Sehingga dapat disimpulkan terjadi akselerasi atau percepatan. Percepatan ini terjadi karena pertambahan momentum dari udara. Dan selain itu pula pada daerah ini, terjadi tumbukan antara udara dengan udara yang akan masuk ke mainstream, sehingga menyebabkan aliran udara terjadi peningkatan tekanan statik pada daerah tersebut. Semakin keatas kecepatan semakin menurun.

Lepas dari daerah tersebut, laju udara akan dipercepat sebab terdapat penambahan massa yang menambah momentum dalam aliran dengan luas permukaan alir yang tetap, sehingga kecepatan aliran udara bertambah. Dan Sebagian dari udara tersebut terlontar kembali ke tempat semula dan membentuk vortex atau pusaran pada sudut-sudut yang ditandai oleh tekanan yang rendah pada kontur, vortex ini juga ditandai dengan arah vektor kecepatan yang berputar pada Pada kontur energi kinetik turbulen, vortex ditandai oleh warna kuning, merah, dan biru muda dan kanan mainstream.

Kontur kecepatan, tekanan statik, dan energi kinetik turbulen serta vektor kecepatan hasil simulasi merupakan hasil yang tetap. Selain itu terdapat aliran laminar dari kontur energi kinetik turbulen juga ditandai dengan warna biru yang menandakan bahwa energi kinetik turbulen pada daerah tersebut adalah nol. Dari hasil analisa ini, diharapkan dalam persebaran batubara dapat dapat menciptakan pembakaran yang baik dan efisien, yaitu dengan temperatur yang sesuai, sehingga simulasi sangat penting untuk memahami distribusi batu bara dan tingkat aliran gas dalam sistem, karena akan kesulitan melakukan pengukuran langsung pada yang sama. Dalam hal ini simulasi dengan metode CFD memudahkan mendapati hasilnya