Perpustakaan Digital ITB

Pencampuran bahan bakar dan udara di saluran premixing menghasilkan campuran seragam yang menekan pembentukan ?????????, tetapi memunculkan risiko nyala balik (flashback) dan penyalaan dini (auto-ignition). Konfigurasi Lean Direct Injection (LDI) meniadakan saluran tersebut sehingga kedua risiko itu hilang, tetapi pencampuran harus tuntas hanya beberapa diameter nosel dari mulut injektor. Pusaran pada ruang bakar LDI dibangkitkan sepenuhnya di sisi udara, sedangkan bahan bakar diinjeksikan sebagai semburan lurus. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh swirl fuel injection terhadap karakteristik pencampuran di zona primer LDI serta kedudukannya terhadap limit pembakaran premixed. Simulasi Large Eddy Simulation aliran tidak bereaksi dijalankan pada model ruang bakar Sharaborin dkk. (2021) dengan metana pada rasio ekuivalen 0,7 dan bilangan pusar udara tetap 0,72. Bilangan pusar bahan bakar divariasikan pada 0,47, 0,72, dan 0,97 terhadap metode pilot jet sebagai kasus acuan. Pencampuran dinilai melalui panjang stoikiometrik, kemajuan pencampuran, ketidaktercampuran ruang dan waktu, serta rasio entrainment. Validasi terhadap data Particle Image Velocimetry/Planar Laser-Induced Fluorescence (PIV/PLIF) menghasilkan NMAE 7,38% pada kecepatan aksial dan 14,94% hingga 17,47% pada konsentrasi. Injeksi berpusar memperpendek jarak menuju kemajuan pencampuran 0,9 hingga 61% dan menurunkan ketidaktercampuran total 38% hingga 77% pada bidang 20 mm hingga 52 mm, dengan sisa segregasi didominasi komponen waktu. Perbaikan menjenuh di atas bilangan pusar 0,72; kenaikan ke 0,97 hanya memendekkan jarak tersebut 4% tetapi menaikkan ketidaktercampuran total 17,5% hingga 65%. Selubung stoikiometri berubah dari kubah berpuncak tunggal di sumbu menjadi berpuncak ganda pada radius luar, sehingga sisa daerah campuran kaya berpindah ke aliran maju di luar zona resirkulasi, yang justru melemah seiring naiknya bilangan pusar. Selubung tersebut tetap terbentuk pada seluruh konfigurasi sehingga limit premixed tidak tercapai, dan konfigurasi 0,72 paling seimbang.