Pengaruh Aktuasi Getaran Akustik Terhadap Boiling Heat Transfer Dengan Variasi Frekuensi dan Daya Input Pada Fenomena Pool Boiling

Abstract

Paper ini merupakan studi eksperimen yang menjelaskan tentang pengaruh aktuasi getaran akustik menggunakan frekuensi 5 kHz dan 15 kHz dengan menampilkan kinerja perpindahan kalor dan fenomena boiling. Getaran akustik dibangkitkan melalui instrument sonicator dengan horn design straight yang diterapkan pada fluida kerja dan struktur boiling chamber. Pengujian pool boiling dilakukan dibawah tekanan atmosfer mengunakan fluida kerja aquades. Kurva pendidihan dan boiling heat transfer coefficient  ditampilkan untuk mengevaluasi kinerja perpindahan kalor yang terjadi. Beberapa sampel gambar pada setiap variasi ditampilkan untuk mengetahui fenomena gelembung yang terjadi didalam penelitian.dari hasil penelitian akan dilakukan perhitungan nilai heat flux, temperatur permukaan, dan heat transfer coefficient . Didapatkan bahwa kinerja pendinginan pada frekuensi 5 kHz lebih tinggi daripada frekuensi 15 kHz. Nilai heat transfer coefficient  pada frekuensi 5 kHz lebih tinggi daripada frekuensi 15 kHz. Nilai heat flux pada frekuensi 5 kHz yang meningkat disertai perubahan temperatur yang tidak terlalu besar menyebabkan boiling heat transfer coefficient  meningkat. Berdasarkan sampel gambar yang di analisa diperoleh luasan gelembung terbesar yang menyelimuti benda uji pada frekuensi 15 kHz lebih besar daripada frekuensi 5 kHz dimana masing-masing memiliki nilai 90.855 mm² dan 84.105. mm². Ditemukan juga bahwa gelembung terkecil yang menempel pada benda uji pada pengujian dengan frekuensi 15 khz dan 5 khz masing-masing memiliki diameter rata-rata sebesar 1.289 mm dan 1.057 mm. Sedangkan gelembung yang terlepas dari benda uji pada masing pengujian memiliki diameter rata-rata yang lebih kecil yaitu 0.065 mm dan 0.076 mm.

This paper is an experimental study that explains the effect of actuation of acoustic vibrations using frequencies of 5 kHz and 15 kHz by displaying heat transfer performance and boiling phenomena. Acoustic vibrations are generated through a sonicator instrument with a straight horn design applied to the working fluid and boiling chamber structure. Pool boiling testing is carried out under atmospheric pressure using aquades working fluid. The boiling curve and boiling heat transfer coefficient are displayed to evaluate heat transfer performance. Several sample images on each variation are shown to determine the bubble phenomenon. It was found that the cooling performance at a frequency of 5 kHz was higher than a frequency of 15 kHz. The heat flux value at a frequency of 5 kHz which increases accompanied by temperature changes that are not too large causes the boiling heat transfer coefficient to increase. Based on the image sample analyzed, the area of bubbles covering the test specimen is obtained at a frequency of 5 kHz greater than the frequency of 15 kHz where each has a value of 90.855 mm² and 84.105. mm². It was also found that the bubbles attached to the specimen in tests with frequencies of 15 khz and 5 khz had an average diameter of 1.289 mm and 1.057 mm respectively. While the bubbles released from the specimen in each test have a smaller average diameter of 0.065 mm and 0.076 mm