Deflagration to Detonation Transition
Oleh: Jayan Sentanuhady
DDT adalah kependekan dari “deflagration to detonation transition”, yaitu proses perubahan dari deflagrasi (subsonic combustion) ke detonasi (supersonic combustion). Proses perubahan ini sangat menarik untuk dipelajari karena merupakan key point dari proses lahirnya detonasi.
Dengan mengasusmsikan dalam sebuat pipa yang panjang, (katakanlah 5 meter dan kedua ujungnya diberi simbol A dan B) campuran bahan bakar hidrogen dan udara ada didalamnnya dalam kondisi campuran stoichiometrik. Kemudian salah satu ujung dari pipa tersebut (misal A) disulut dengan sumber api, maka proses pembakaran akan terjadi dan merampat dari dari point A ke point B.
Proses perambatan pembakaran (reaksi kimia) tentu semakin jauh dari titik A akan semakin cepat. Prosesnya akan dimulai dari heat release (pelepasan kalor) dari sumber api ke campuran bahan bakar dan udara (selanjutnya disebut premix). Pelepasan heat realese tersebut akan meningkatkan temperatur premix disekitar sumber api hingga temperatur yang dapat memacu reaksi dari premix itu sendiri (auto-ignition mechanism). Reaksi kimia dari premix tersebut awalnya dalam kondisi laminar (laminar flame) dan dengan bertambahnya kecepatan akan berubah menjadi turbulent (turbulent flame) dimana flame front (muka api) tidak murni planar (rata) lagi.
Dengan bertambahnya kecepatan reaksi hingga mendekati kecepatan suara, flame front akan berfungsi seperti piston yang mengkompresi udara didepannya, sehingga blast wave akan terbentu didepan flame front itu sendiri. Blast wave ini sendiri masih belum stabil secara termodinamika. Timbulnya blast wave di depan flame front akan menyebabkan tekanan dan temperatur premix dibelakang blast wave itu sendiri akan meningkat. Peningkatan temperatur dan tekanan premix di belakang blast wave akan proses pembakaran berlangsung lebih cepat lagi, hingga mampu mendekati blast wave dalam order waktu yang sangat dekat (di bawah 1 microsecond (kurang dari 1/sejuta detik)). Pada saat itulah detonation terjadi dan kecepatan reaksi akan lebih dari kecepatan suara.
Proses perbuhanan dari pembakaran dari subsonic ke sonic akan ditandai dengan timbunya suara yang keras akibat dari proses pelepasan kalor yang luar biasa besarnya. Cirilain adalah timbunya overdriven dari detonation secara seaat yang mengasilkan tekanan yang luar biasa tingginya. Tekanan overdriven tersebut mampu mencapi 3 kali lipat dari detonasi yang stabil atau mampu mencapai 60 x lipat dari tekanan awal premix. Proses dari DDT ini akan menyebabkan pipa pecah krn tidak mampu menahan tekanan overdriven detonasi.
Komentar
1 komentar untuk “Deflagration to Detonation Transition”
Beri Komentar
Terima kasih atas informasinya..Saya sedang membuat final paper saya tentang api & ledakan..penjelasan diatas membantu saya lebih memahami DDT.Thx b4..Tom’s (Mechanical Engineering,ITENAS)