EFEK DYNAMIC MIXER TERHADAP DISTRIBUSI AMONIA PADA SISTEM NH3-SCR CATALYTIC FILTER MENGGUNAKAN DIA-SCHUMALITH FILTER UNTUK APLIKASI MESIN OTOMOTIF DENGAN SIMULASI NUMERIK

Abstract

Tingginya harga bahan bakar minyak dunia memacu industri otomotif untuk menghasilkan produk-produk kendaraan transportasi dengan konsumsi bahan bakar yang efisien. Selain itu, kendaraan yang diciptakan juga harus memiliki kadar emisi gas buang yang rendah karena berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Oksida nitrogen (NOx) merupakan salah satu komponen dari gas buang mesin diesel yang dibatasi kadar emisinya. Teknologi pada mesin diesel yang mampu mengurangi emisi NOx yaitu NH3-Selective Catalytic Reduction (NH3-SCR). Namun demikian, dalam menerapkan teknologi tersebut pada bidang otomotif memiliki tantangan berupa batasan ruang dan adanya pressure drop yang dihasilkan. Penelitian tentang karakteristik aliran di dalam NH3-SCR diutamakan pada keseragaman aliran antara gas buang dan amonia serta nilai rugi tekan yang dihasilkan oleh DIA-Schumalith filter yang digunakan dalam desain alat tersebut. Penelitian dilakukan dengan membandingkan desain alat yang menggunakan dynamic mixer dan yang tidak menggunakannya dengan variasi kecepatan aliran. Metode penelitian yang dipakai melaui Computational Fluid Dynamics (CFD) dengan kriteria aliran menggunakan model energi, model viscous standard k-ϵ dan model species transport. Dalam penelitian ini, keseragaman aliran diukur melalui perhitungan mixing index ratio antara gas buang dengan amonia. Hasil perhitungan mixing index ratio menunjukkan bahwa pada desain alat yang menggunakan dynamic mixer memiliki keseragaman aliran yang lebih baik. Nilai pressure drop diukur pada bagian sebelum dan sesudah melewati DIA-Schumalith filter. Dari penelitian diperoleh nilai pressure drop yang berbanding lurus dengan kecepatan aliran gas buang. Semakin tinggi kecepatan aliran gas buang maka nilai pressure drop semakin besar. Kata kunci: NH3-Selective Catalytic Reduction (NH3-SCR), Computational Fluid Dynamics (CFD), mixing index ratio, pressure drop, DIA-Schumalith filter