Critical Heat Flux example

Banyak studi mengenai Critical Heat Flux (CHF) menyarankan utk memplot heat flux terhadap 1/tignn, dgn n = ½ utk material yg thermally thin, n = 1 utk material yg thermally thick, dan n = 2/3 utk material yg di antaranya. Bbrp korelasi secara umum menunjukkan bahwa material dgn tebal sekitar 2mm adalah thermally thin, dan material yg tebalnya sekitar 15mm atau lebih adalah thermally thick. Material dgn ketebalan sekitar 5mm adalah material yg bersifat di antara thermally thin dan thick. Cara spt ini berhasil utk memprediksi CHF dan membedakan material2 yg mmg berbeda jauh komposisinya.

Akan tetapi, utk material2 yg komposisinya tidak berbeda jauh spt panel laminat (HPL), yg memiliki inti yg kurang lbh sama dan hanya berbeda di permukaannya, cara spt ini tidak bisa digunakan. Hal ini disebabkan oleh time to ignition panel2 tsb yg cukup dekat satu dgn yg lainnya. Akibatnya, perbandingan korelasi linear yg diperoleh tidak mencerminkan hal yg sesungguhnya. Contohnya bisa dilihat di gbr berikut:

Di contoh ini, ada tiga jenis panel yg berbeda lapisan permukaannya. Hasil dr 1/tignn mereka diplot thd heat flux yg digunakan. Dr gbr ini kita bisa melihat bhw panel dgn garis korelasi hijau seharusnya memiliki CHF yg lbh tinggi dibandingkan yg lainnya, baik itu yg CHF utk 20mnt, maupun utk CHF yg infinite. Prediksi ini terlihat dr profil korelasi linearnya yg lbh curam utk heat flux yg lbh tinggi. Dengan kata lain, semakin tinggi heat flux yg digunakan, semakin jauh (semakin baik) perbedaan ignition time panel ini dibandingkan yg lain.

Namun dgn korelasi linear ini terlihat bhw CHF infinite utk panel hijau ini adalah yg plg rendah dibandingkan yg lainnya, hanya 20.4 kW/m2. CHF 20mntnya bisa dihitung sendiri, yg tentunya jg plg rendah. Prediksi ini tentunya gak bisa diterima.

Metode lain yg lbh baik menggambarkan kondisi sbnrnya adalah dgn memplot lgsg time to ignition dgn heat flux yg digunakan. Plot di berikut ini menggunakan data yg sama:

Dari gbr ini terlihat dgn jelas klo panel hijau adalah yg terbaik. Plot dgn y = A*xB, terlihat bisa mendekati data dgn cukup baik, dgn A dan B adalah konstanta. Data ini menunjukkan utk heat flux terendah, panel hijau memiliki ignition time yg lbh lama. Dan seharusnya jg CHF 20mnt utk panel hijau diprediksi lbh tinggi dibandingkan kedua panel lainnya. Dgn memasukkkan nilai 1200 dtk (20mnt) dlm korelasi di atas, CHF 20mnt utk panel hijau mmg yg plg tinggi. Demikian jg halnya dgn CHF infinite.

Hasil olah data dan simulasi di atas menunjukkan bahwa CHF utk material2 dgn komposisi yg tidak berbeda jauh dpt didekati dgn plot heat flux dan ignition time secara langsung. Korelasi yg plg mendekati utk prediksi nilai CHF 20mnt dan CHF infinite adalah y = A*xB, dgn A dan B adalah konstanta.

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: