Analisis Aliran Sirkulasi Alami di Bagian Pendingin Berdasarkan Variasi Temperatur Air Pemanas pada Untai Rektangular TP FASSIP-04 Ver.2
Abstract
Sistem pendingin pasif berbasis mekanisme sirkulasi alami menjadi topik hangat dalam sistem keselamatan PLTN karena tidak membutuhkan pasokan listrik dan juga lebih ekonomis, maka perlu dilakukan penelitian untuk memperoleh karakteristik pendinginan pada bagian tangki pendingin perlu dipelajari mengingat proses pendinginan dilakukan dengan model tidak langsung. Tujuan penelitian yang dilakukan adalah untuk menganalisis aliran sirkulasi alami di bagian pendingin berdasarkan variasi temperatur air pemanas pada Untai Rektangular TP FASSIP-04 Ver.2. Penelitian dilakukan untuk memperoleh karakteristik perubahan temperatur pada bagian tangki pendingin berdasarkan variasi temperatur air pemanas serta bilangan Reynold dan laju aliran yang terjadi terhadap variasi temperatur. Metode penelitian dilakuan secara eksperimental dengan memvariasi temperatur air pemanas dari 50oC, 60oC, dan 70oC dengan daya pemanas 4,2 kW dan temperatur air pendingin ditetapkan pada 20oC. Pengolahan data menghasilkan grafik karakteristik temperatur dan laju aliran yang terjadi. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa berdasarkan laju aliran sirkulasi alami yang terjadi pada bagian tangki pendingin Untai Rektangular TP FASSIP-04 Ver.2 untuk variasi temperatur air pemanas 50 oC sebesar 1,32 LPM berada pada rejim aliran laminar dengan bilangan Reynold bernilai 1851 sedangkan pada temperatur air pemanas 60 oC dan 70 oC sebesar 1,61 LPM dan 1,94 LPM berada pada rejim aliran transisi yang secara berturut-turut bilangan Reynold bernilai 2624 dan 3716. Kenaikan gradien temperatur antara sisi panas dan sisi dingin telah meningkatkan laju aliran sirkulasi alami dan mempengaruhi rejim aliran yang terbentuk.
Keywords
Full Text:
PDFReferences
International Energy Agency. World Energy Outlook 2020. IEA, Paris, 2021.
Nuclear Energy Agency, Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident, Ten Years On: Progress, Lessons, and Challenge, 2021.
Juarsa. M., Antariksawan, A. R., Kusuma, M. H., Haryanto, D., Putra, N. Estimation of natural circulation flow based on temperature in the FASSIP-02 large-scale loop facility. 2nd international Tropical Renewable Energy Conference (i-TREC) 2017, 2018.
M. Juarsa, J. H. Purba, H. M. Kusuma, T. Setiadipura, S. Widodo. Preliminary study on mass flow rate in passive cooling experimental simulation during transient using NC-Queen Apparatu. Atom Indonesia. 2014; 40 (3): p. 141-147.
Juarsa, M., Antariksawan, A. R., Kusuma, M. H., Widodo, S., Putra, N. The effect of power and cooler flow on time responds of flow stability in natural circulation phenomenon using FASSIP-01 loop. The 10th International Meeting of Advances in Thermofluids (IMAT 2018), 2019.
International Atomic Energy Agency. Advances in small modular reactor technology developments. IAEA, Vienna, 2020.
Hussein & Esam, M. A. Emerging small modular nuclear power reactors: a critical review. 100038, Physics Open, 2020.
Antariksawan, A. R., Widodo, S., Juarsa, M., Haryanto, D., Kusuma, M. H., Putra, N. Numerical study on natural circulation characteristics in FASSIP-02 experimental facility using RELAP5 code. 2nd international Tropical Renewable Energy Conference (i-TREC) 2017, 2018.
Antariksawan, A. R., Widodo, S., Juarsa, M., Haryanto, D., Kusuma, M. H., Putra, N. Simulation of operational conditions of FASSIP-02 natural circulation cooling system experimental loop. Indonesian Journal of Nuclear Science and Technology. 2018; 19 (1):p. 41-54.
A. Crabtree and M. Simantov. Thermophysical properties of saturated light and heavy water for advanced neutron source applications, United States: Oak Ridge National Lab, 1993.
D. Haryanto, A. Rosidi, G. B. K. Heru, Giarno, M. Juarsa. Perhitungan dan penentuan jenis aliran pada untai FASSIP-03 NT saat komisioning berdasarkan variasi daya pemanas. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi. 2022; 12 (1):p. 90-97.
Lisadavy, A. R., Putra, M. G., Setiawan, P. H., Pamungkas, A. E., Valentina, P., Ariesta, E, P., Ngadi, F., Juarsa M. Experimental study of heat transfer characteristics based on temperature variations in water cooling tank using medium-scale experimental facility. Indonesian Journal of Nuclear Science and Technology. 2014; 25 (1): p. 11-19.
Ekariansyah, A. S., Tjahjono, H., Juarsa, M., Widodo, S. Analysis of the effect of elevation difference between heater and cooler position in the FASSIP-01 Test loop using relap 5. Sigma Epsilon. 2015; 19 (1): p. 32-40.
Wang, J. Y., Chuang, T. J., Ferng, Y. M. CFD investigating flow and heat transfer characteristics in a natural circulation loop. annals of nuclear energy. 2013: p. 65-71.
Gaos, Y. S., Juarsa, M., Marzuki, E., Akbar, J. Efek perubahan sudut kemiringan terhadap perpindahan kalor dan laju aliran air pada untai simulasi sirkulasi alamiah. Jurnal Teknologi Reaktor Nuklir. 2012; 14 (1):p. 39-53.
International Atomic Energy Agency. Energy, electricity and nuclear power estimates for the period up to 2050. IAEA, Vienna, 2019.
Rinaldi, A., Gabriella, L. N., Giarno, Prasetio, J., Juarsa, M Estimasi Laju Aliran Sirkulasi Alam Berdasarkan Beda Temperatur pada Untai FASSIP-01. Sigma Epsilon. 2019; 23 (2): p. 58-69.
Juarsa, M., Giarno, Rohman, A. N., Heru, G. B. K., Witoko, J. P., Tjahyani, D. T. S. Flow rate and temperaturecharacteristics in steady state condition on FASSIP-01 loop during commissioning. International Conference on Nuclear Technologies and Sciences (ICoNETS 2017), 2018.
International Atomic Energy Agency. Passive safety sistems and natural circulation in water cooled nuclear power plant, Wina: TECDOC 1264, 2009.
Juarsa, M., Giarno., G. B. Heru K., Haryanto, D., Prasetio, J. Passive system simulation facility (fassip) loop for natural circulation study. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Energi Nuklir, Batam, 2016.
Republik Indonesia. Peraturan Presiden No 22 Tahun 2017 tentang Rencana. Sekretariat Negara Republik Indonesia, Jakarta, 2017.
Pertamina Energy Institute, Pertamina Energy Outlook 2020, Jakarta: Pertamina Energy Institute, 2020.
Juarsa, M., Goeritno, A. Studi eksperimental laju aliran massa air berdasarkan perubahan sudut kemiringan untai simulasi sirkulasi alamiah (USSA-FT01). Jurnal Material dan Energi Indonesia. 2011: p. 22-30.
Antariksawan, A. R., Juarsa, M., Sundari, T. Study of heat transfer in a water cooling tank with c-shaped heat exchanger and straight heat pipe under natural circulation. The 10th International Meeting of Advances in Thermofluids (IMAT 2018), 2019.
V. Jain, A. Nayak, P. Vijayan, D. Saha, R. Sinha. Experimental investigation on the flow instability behavior of a multi-channelboiling natural. Experimental Thermal and Fluid Science. 2018: p. 776-787.
T. H. Putra, Giarno., S. Hatmoko, G. B. K. Heru, M. Juarsa. Analisis deviasi alat ukur laju aliran pada untai FASSIP-01 dan FASSIP-02. Sigma Epsilon. 2019; 23 (2): p. 91-100.
D. Yuliaji, R. Waluyo, G. Pramono, P. H. Setiawan, M. Juarsa. Uji komisioning fasilitas sistem simulasi passif 04 Versi 2 (FASSIP-04 Ver.2) untuk studi kemampuan pendingin pasif pada sistem keselamatan reaktor nuklir, AME (Aplikasi Mekanika dan Energi). Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. 2023; 9 (1): p. 57-63.
DOI: http://dx.doi.org/10.32497/jrm.v19i1.4706
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Copyright (c) 2024 Jurnal Rekayasa Mesin
_____________________________________________________________________
| Publisher: Mechanical Engineering Department, Politeknik Negeri Semarang (Semarang State Polytechnic) |
1.png){kind=logo}
_____________________________________________________________________
This work is licensed under a License Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internasional.