ANALISIS PENGARUH VARIASI KECEPATAN ROTOR, TEKANAN RADIUS LUAR, DAN KETEBALAN FILM TERHADAP GAYA BUKA DAN KEBOCORAN PADA DRY GAS SEALS ALUR TRAPEZOIDAL DENGAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)

Abstract

Mohammad Fahan Ihsanul Ihwan. 1022200011. Analisis Pengaruh Variasi Kecepatan Rotor, Tekanan Radius Luar, dan Ketebalan Film Terhadap Gaya Buka dan Kebocoran Pada Dry Gas Seals Alur Trapezoidal dengan Metode Computational Fluid Dynamics (CFD) Kompresor sentrifugal merupakan salah satu jenis kompresor yang banyak digunakan dalam berbagai aplikasi industri, seperti industri perminyakan, gas alam dan petrokimia karena kemampuannya untuk beroperasi dalam jangka waktu lama dan memiliki jumlah komponen yang bergerak minimum. Kompresor ini bekerja dengan prinsip menaikkan tekanan fluida dengan menggunakan impeler yang berputar. Dalam kompresor sentrifugal, terdapat komponen penting yang disebut seal. Fungsi utama seal adalah sebagai pelumas dan untuk mencegah kebocoran fluida dari dalam kompresor ke atmosfer. Kebocoran fluida dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk kehilangan efisiensi kompresor, kerusakan lingkungan, dan bahaya bagi keselamatan pekerja. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan, tekanan, dan ketebalan film serta variabel mana yang sangat berpengaruh terhadap gaya buka dan kebocoran pada dry gas seal alur Trapezoidal. Data yang digunakan bersumber dari data eksperimen Gabriel dan penelitian terdahulu mengenai dry gas seal. Penelitian menggunakan metode kuantitatif dengan pendekatan simulasi CFD dan analisis data menggunakan metode DOE dan analisis regresi. Hasil menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan dari 3.000 RPM menjadi 10.000 RPM pada tekanan 0,3 MPa meningkatkan gaya buka sebesar 378,42 N dan menurunkan kebocoran sebesar 0,049 cm³/s. Peningkatan tekanan dari 0,3 MPa menjadi 4,5 MPa pada kecepatan 10.000 RPM meningkatkan gaya buka sebesar 28.189,93 N dan kebocoran sebesar 78,977 cm³/s. Peningkatan ketebalan film dari 3 μm menjadi 5 μm pada tekanan 2,4 MPa dan kecepatan 6.500 RPM menurunkan gaya buka sebesar 476,49 N namun meningkatkan kebocoran sebesar 201,74 cm³/s. Analisis statistik menunjukkan bahwa tekanan adalah variabel paling dominan yang mempengaruhi gaya buka dan kebocoran, diikuti oleh ketebalan film dan kecepatan. Nilai p-value yang lebih rendah menunjukkan pengaruh yang lebih signifikan dari variabel bebas terhadap variabel terikat.