Tumbukan Droplet Ganda pada Permukaan Panas

Windy H Mitrakusuma; Ahmad Maulana; De endarlianto; Samsul Kamal

Windy H Mitrakusuma Politeknik Negeri Bandung
Ahmad Maulana Universitas Gadjah Mada
De endarlianto Universitas Gadjah Mada
Samsul Kamal Universitas Gadjah Mada

Abstract

Pengamatan dinamika droplet ganda pada permukaan panas telah dilakukan. Droplet ganda dengan diameter 2,8 mm dijatuhkan secara beruntun pada permukaan panas yang temperaturnya divariasikan dari 110 ^oC hingga 240 ^oC. Droplet dijatuhkan dari ketinggian 7 cm, sehingga diperoleh bilangan Weber sama dengan 52,6. Permukaan panas yang diujikan, terdiri dari normal stainless steel (NSS), stainless steel yang dilapisi dengan TiO₂ (UVN), stainless steel yang dilapisi dengan TiO2 serta disinari dengan ultra violet (UVW). Sebaran droplet diamati menggunakan pemrosesan citra, dan temperatur permukaan dicatat menggunakan mikrokontroler. Hasil yang diperoleh antara lain: dinamika tumbukan droplet ganda terlihat jelas pengaruhnya pada temperatur permukaan yang rendah. Pada temperatur tinggi, dengan frekuensi jatuhan droplet yang digunakan, cenderung droplet hilang sesaat sebelum droplet berikutnya jatuh menumbuk permukaan. Selain itu diperoleh bahwa sudut kontak yang kecil, menunjukkan wettability yang lebih besar. Seiring dengan kenaikan sudut kontak, sebaran droplet cenderung turun untuk pengamatan pada temperatur yang digunakan.

Kata Kunci: droplet ganda, wettability, sebaran droplet, temperatur permukaan

References

Bechtel, S.E. et al., 1981. Impact of a Liquid Drop Against a Flat Surface. IBM J. Res. Develop, 25(6), pp.963–971.

Bernardin, J.D.I.D. et al., 1997. Contact angle temperature dependence for water droplets on practical aluminum surfaces. International Journal of Heat and Mass Transfer, 40(5), pp.1017–1033.

Chandra, S. & Avedisian, C.T.T., 1991. On the Collision of a Droplet with a Solid Surface. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 432(1884), pp.13–41.

Coursey, J.S., 2007. Enhancement of Spray Cooling Heat Transfer Using Extended Surfaces and Nanofluids. University of Maryland.

Deendarlianto et al., 2008. The effect of Contact Angle on Evaporation of Water Droplet on a Heated Solid Surface. In Fifth Int. Conference on Transport Penomena In Multiphase Systems, Bialystok, Poland. Bialystok, Poland, pp. 59–64.

Eggers, J. et al., 2010. Drop dynamics after impact on a solid wall: Theory and simulations. Physics of Fluids, 22(6), pp.1–14.

Fukuda, S. et al., 2014. Behavior of Small Droplet Impinging on a Hot Surface. Heat Transfer Engineering, 35(2), pp.204–211. Available at: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01457632.2013.812496 [Accessed November 20, 2014].

Grissom, W.M. & Wierum, F.A., 1981. Liquid spray cooling of a heated surface. Int. J. Heat Mass Transfer, 24(866), pp.261–271.

Horacek, B. et al., 2005. Single nozzle spray cooling heat transfer mechanisms. International Journal of Heat and Mass Transfer, 48(8), pp.1425–1438. Available at: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0017931004005083 [Accessed November 25, 2014].

Lee, S.Y. & Ryu, S.U., 2006. Recent progress of spray-wall interaction research. Journal of Mechanical Science and Technology, 20(8), pp.1101–1117.

Mitrakusuma, W.H. et al., 2016. Experimental investigation on the phenomena around the onset nucleate boiling during the impacting of a droplet on the hot surface Experimental Investigation on the Phenomena around the Onset Nucleate Boiling during the Impacting of a Droplet on the Hot S. AIP Conference Proceedings, 50002, pp.50002-1-8.

Mitrakusuma, W.H. et al., 2014. Kajian Perilaku Droplet Saat Menumbuk Permukaan Panas dengan Pengolahan Citra. , (Snttm Xiii), pp.15–16.

Shedd, T. a. & Pautsch, a. G., 2005. Spray impingement cooling with single- and multiple-nozzle arrays. Part II: Visualization and empirical models. International Journal of Heat and Mass Transfer, 48(15), pp.3176–3184. Available at: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0017931005001699 [Accessed November 25, 2014].

Takata, Y. et al., 2005. Effect of surface wettability on boiling and evaporation. Energy, 30(2–4), pp.209–220. Available at: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S036054420400266X [Accessed November 20, 2014].