VORTEX INDUCED VIBRATION (VIV) YANG TERJADI AKIBAT VARIASI GAP TERHADAP MULTIPLE RODS PADA KOMPONEN SILINDRIS
ABSTRAK
Maria Margareta Z. B.(1), Rudi Walujo Prastianto(2), Handayanu(2)
Jurusan Teknik Perkapalan ITATS(1) Program Pascasarjana Teknologi Kelautan (PPsTK)(2) Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Studi aliran disekitar bluff body dan efek dari fenomena vortex induced vibration (VIV) diperlukan dalam mendesain bagunan lepas pantai, jembatan dan lain sebagainya. VIV dapat menyebabkan berkurangnya umur operasi suatu peralatan dan dapat berakibat pada kegagalan operasi. Oleh karena itu sangat penting untuk memahami mekanisme terjadinya VIV dan rangkaian interaksi fluida dan struktur. Dalam hal ini, VIV semaksimal mungkin harus diminimalisir karena efeknya akan menurunkan kekuatan lelah elemen struktur, sehingga diperlukan cara agar dapat mengurangi VIV serta aman digunakan pada elemen struktur seperti riser yang berukuran panjang. Penelitian ini dilakukan secara numerik dengan menggunakan metode Computational Fluid Dynamics (CFD). Silinder model yang digunakan berdiameter (D) 0.016 m dan panjang (L) 28.04 m yang diposisikan vertikal dengan piranti berupa rod berdiameter 4 mm (d). Variasi gap antara silinder dan rods (δ), masing-masing adalah 3 mm, 6 mm dan 9 mm sehingga memberikan parameter δ/D berturut-turut 0.187, 0.375, dan 0.562. Arus yang dikenakan dalam pemodelan ini adalah uniform flow berarah tegak lurus terhadap silinder dengan kecepatan (U) yang divariasikan sehingga didapat Reynolds Number (Re) sebesar 2400, 3900, 5500, 6200, 6900 dan 7600. Pemasangan piranti pereduksi VIV pada silinder model di pasang sepanjang 60% dari panjang total. Dari hasil permodelan numerik CFD diperoleh maksimum koefisien drag (CD) untuk bare cylinder pada Re 6900 dengan nilai CD=1.3 Sedangkan, untuk piranti pereduksi VIV berupa rods dengan gap 6 mm yang dipasang pada cylinder menunjukan penurunan nilai CD yang stabil.
Keywords: Vortex Induced Vibration (VIV), Riser, Rods, Computational Fluid Dynamics (CFD), Drag Force