ANALISIS FLOW-INDUCED VIBRATIONS (FIV) PADA HELICAL STEAM GENERATOR UNTUK REAKTOR NUKLIR BERPENDINGIN GAS (HTGR)

Flow-induced vibration merupakan fenomena getaran yang terjadi pada setiap tube atau pipa yang terkena aliran fluida. Getaran yang disebabkan oleh interaksi dinamis antara aliran fluida yang mengalir dan struktur tube yang sensitif terhadap gaya-gaya yang dihasilkan oleh aliran tersebut. Pemodelan dan simulasi dilakukan pada helical tube steam generator HTGR menggunakan Ansys 2023 R2, validasi dengan perhitungan, mengevaluasi distribusi tekanan turbulensi, aliran massa, dan frekuensi. Distribusi tekanan menunjukkan penurunan dari 16 MPa di inlet menjadi 15,3 MPa di outlet dengan laju aliran massa rata-rata sebesar 0,49 kg/s di inlet dan 0,5 kg/s di outlet. Analisis modal mengungkapkan frekuensi natural terendah 0,32 Hz dan frekuensi natural tertinggi 28,35 Hz. Perhitungan manual untuk frekuensi shedding akibat aliran adalah 39,7 Hz, sedangkan frekuensi alami tube helical adalah 16,25 Hz. Reynolds Number (Re) 48.921 dan Dean number (De) adalah 50.383 menunjukkan bahwa aliran turbulen. Pemahaman mengenai pengaruh aliran fluida terhadap vibrasi, termasuk natural frequency dan vortex shedding,sangat penting untuk stabilitas steam generator. Jika frekuensi alami mendekati frekuensi shedding, potensi resonansi meningkat yang dapat menyebabkan getaran berlebihan dan kerusakan struktural. Temuan ini memberikan kontribusi dalam pengembangan steam generator yang lebih aman dan andal.