Mahasiswa Program Studi Magister Teknik Mesin UGM, Sunandi Kharisma, melaksanakan ujian Tugas Akhir yang membahas fenomena termohidrodinamika pada sistem sirkulasi alami satu-fase, sebuah mekanisme perpindahan panas pasif yang memiliki peran penting dalam peningkatan keselamatan dan efisiensi sistem energi. Penelitian ini berjudul “Pola dan Ketidakstabilan Aliran Sirkulasi Alami Satu-Fase Menggunakan Metode Transformasi Wavelet Kontinu dan Shannon Entropi”, dan diuji pada Jumat (23/01), bertempat di Ruang Sidang A-4, Laboratorium Dinamika, Gedung A DTMI. Ujian ini dipimpin oleh Ir. Joko Waluyo, M.T., Ph.D., IPM, ASEAN Eng., dengan melibatkan tim penguji dari bidang termal dan energi.
Dalam penelitiannya, Sunandi mengkaji karakteristik aliran pada sistem sirkulasi alami yang banyak diterapkan pada sistem keselamatan reaktor karena kemampuannya beroperasi tanpa komponen mekanis. Sistem semacam ini dinilai sangat relevan untuk pengembangan teknologi energi yang lebih aman dan berkelanjutan. Namun demikian, aliran sirkulasi alami memiliki dinamika yang kompleks dan rentan terhadap ketidakstabilan, seperti osilasi dan perubahan rejim aliran.
Eksperimen dilakukan menggunakan fasilitas FASSIP-06 Ver.03 dengan variasi daya pemanas antara 750–1550 W dan temperatur pendingin konstan 10°C. Data temperatur dan laju aliran volumetrik diukur secara kontinu sejak awal pemanasan hingga tercapai kondisi steady-state. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan daya pemanas menyebabkan kenaikan temperatur fluida dan laju aliran, sekaligus mempercepat transisi aliran dari rejim laminar menuju transisi dan turbulen.
Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa penggunaan bilangan Reynolds tunggal tidak sepenuhnya mampu merepresentasikan dinamika aliran sirkulasi alami yang digerakkan oleh gaya apung. Oleh karena itu, penelitian ini mengadopsi metode Continuous Wavelet Transform dan Shannon Entropy untuk mengidentifikasi karakteristik ketidakstabilan aliran secara lebih mendalam. Parameter power spectrum dan wavelet energy terbukti meningkat seiring dengan bertambahnya tingkat ketidakstabilan aliran, sehingga efektif digunakan sebagai indikator kuantitatif perubahan rejim aliran.
Temuan ini diharapkan dapat memberikan kontribusi ilmiah dalam pengembangan sistem pendinginan pasif yang lebih andal, khususnya pada aplikasi sistem energi dan keselamatan reaktor, serta mendukung upaya global menuju teknologi energi yang aman, efisien, dan berkelanjutan.
Kontributor: Andhes Puspitalina, S.Hut.
Penyusun: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.
