ANALISIS PENGARUH AIR PRESSURE INLET, TEMPERATURE INLET, DAN HEATING VALUE TERHADAP PEMBENTUKAN NOX PADA PEMBAKARAN LIQUEFIED PETROLEUM GAS DARI PEMBAKARAN NON-PREMIXED FLAME MENGGUNAKAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS

Abstract

Penelitian ini menganalisis pengaruh variabel air pressure inlet, air temperature inlet, dan heating value terhadap pembentukan Nitrogen Oxide (NOx) pada pembakaran Liquefied Petroleum Gas (LPG) dari pembakaran non-premixed flame. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi pengaruh dari air pressure inlet, air temperature inlet, dan heating value terhadap pembentukan NOx serta variabel yang paling berpengaruh terhadap pembentukan NOx. Pembakaran pada penelitian ini dapat membentuk NOx thermal dan NOx prompt. Simulasi non-premixed flame dilakukan sebanyak 12 kali menggunakan komposisi variabel-variabel berbeda. Untuk nilai air pressure inlet min: 101325 Pa dan max: 709275 Pa. Untuk nilai air temperature inlet min: 298.15K dan max: 362.1968072K.Variabel terakhir Heating value nilai terdapat min: 49.5 Mj/Kg (100% butana) dan max: 50.3Mj/Kg (100% propana). Metode prosedur yang digunakan dalam penelitian ini adalah Design of experiment (DOE), simulasi menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), dan regresi linier menggunakan Response Surface Methodology (RSM). Hasil pengujian menunjukkan variabel-variabel memiliki pengaruh yang signifikan terhadap pembentukan NOx. Berdasarkan hasil CFD pembentukan NOx meningkat saat nilai variabel-variabel ditingkatkan. Sebagai contoh, simulasi 1 dengan semua nilai variabel variabel min menghasilkan NOx pada outlet sebesar 4.88E-05 ppm. Pada simulasi 8 dengan semua nilai variabel-variabel max, menghasilkan NOx pada outlet sebesar 0.000175691 ppm. Tidak hanya itu, hasil RSM menunjukkan variabel-variabel mempengaruhi pembentukan NOx karena semua nilai P-value lebih kecil dari tingkat signifikansi alpha 0.05, untuk sebagai contoh p-value air pressure inlet bernilai 3.93e-07. Variabel-variabel tersebut berperan dalam meningkatkan temperatur reaksi pembakaran sehingga memproduksi NOx lebih banyak. Kesimpulan dari penelitian ini adalah, variabel air pressure inlet, air temperature inlet, dan heating value, memiliki pengaruh yang signifikan terhadap pembentukan NOx pada pembakaran LPG di non-premixed flame. Lalu untuk variabel yang paling berpengaruh dalam pembentukan NOx dari urutan terbesar hingga terkecil adalah air pressure inlet, air temperature inlet, dan heating value.