DOI: https://doi.org/10.14710/jpii.2025.26869

Studi Eksperimental Karakteristik Aliran Tiga Fase Air-Udara-Partikel Airlift Pump dengan Variasi Debit Udara Injeksi pada Kemiringan Sudut Injektor 15°

*Nurmala Dyah Fajarningrum  -  Program Studi Program Profesi Insinyur Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Haryono Setiyo Huboyo  -  Program Studi Program Profesi Insinyur Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Jaka Windarta  -  Program Studi Program Profesi Insinyur Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Soedarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Received: 27 Nov 2025; Revised: 24 Dec 2025; Accepted: 31 Dec 2025; Available online: 31 Dec 2025; Published: 21 May 2026.

Citation Format:
Abstract

Airlift pump, salah satu peralatan yang dapat digunakan untuk mengangkat material padatan hingga cairan dengan perbedaan densitas. Alat ini dapat menjadi salah satu alternatif penghematan energi dan ramah lingkungan. Penggunaan airlift pump dapat secara konvensional dengan bantuan pompa, atau nonkonvensional dengan udara bertekanan. Dalam aplikasinya, sistem airlift pump dapat dilakukan hingga tiga fase zat. Namun diperlukan penelitian dasar terkait aliran tiga fase sebagai dasar dari penggunaan aliran tiga fase. Penelitian ini menggunakan pipa akrilik dengan ketinggian 254 cm dan beroperasi dengan tiga fase air-udara-pasir. Udara bertekanan didapatkan dari kompresor, air telah diatur di dalam sistem dengan ketinggian ¾ tinggi total pipa upriser. Udara dari kompresor diinjeksikan melalui injektor sejumlah dua buah dan akan diatur debit udara yang masuk ke dalam sistem mulai dari 30, 40, 50 dan 60 LPM. Sudut injektor akan diatur dalam kondisi 15°. Hasil dari penelitian ini akan didapatkan data terkait dengan debit air dan visualisasi pola aliran tiga fase pada pipa vertikal. Hasil penelitian ini dapat diketahui bahwa pola aliran bubble, bubble-slug, slug dan churn terbentuk pada pipa upriser. Pola aliran slug hingga churn terbukti dapat mengangkat partikel padatan. Pola aliran ini akan muncul pada debit udara 40-60 LPM. Namun, untuk dapat mengangkat padatan dapat dimulai pada debit 50-60 LPM. Dari hasil yang didapatkan dapat ditarik kesimpulan bahwa penggunaan sistem airlift pump dapat diterapkan pada pengangkatan endapan di sungai, di laut dan pada proses penambangan karena tidak merusak lingkungan dan lebih ramah lingkungan.

 

Kata kunci: airlift pump, sudut injektor, debit udara, aliran tiga fase, nonkonvensional

Fulltext View|Download Email colleagues

Article Metrics:

Article Info
Section: Laporan Studi Kasus
Language : ID
  1. Ahmed, W. H., Aman, A. M., Badr, H. M., & Al-Qutub, A. M. (2016). Air injection methods: The key to a better performance of airlift pumps. Experimental Thermal and Fluid Science, 70, 354-365. doi: 10.1016/j.expthermflusci.2015.09.022
  2. Chladek, J., Enstad, G. G., & Melaaen, M. C. (2011). Effect of operating conditions and particle properties on performance of vertical air-lift. Powder technology, 207(1-3), 87-95. doi: 10.1016/j.powtec.2010.10.013
  3. Fajarningrum, N. D., Kurniawan, D., & Deendarlito, D. (2022). Studi Eksperimental Pengaruh Submergence Ratio dan Debit Udara Masuk terhadap Karakteristik Airlift Pump Micro Bubble Generator Tipe Dua Fasa Liquid-Gas. Journal of Mechanical Engineering, 6(2), 69-74
  4. Fajarningrum, N. D., Sufyan, M. F. K. H., Fahadha, R. U., Deendarlianto, D., & Kurniawan, D. (2024). Visualization of Two-Phase Flow Regime in Vertical Pipe Airlift pump. Jurnal Rekayasa Mesin, 19(1), 85-94
  5. Hanafizadeh, P., Raffiee, A. H., & Saidi, M. H. (2014). Experimental investigation of characteristic curve for gas-lift pump. Journal of Petroleum Science and Engineering, 116, 19-27. doi: 10.1016/j.petrol.2014.02.011
  6. Kassab, S. Z., Kandil, H. A., Warda, H. A., & Ahmed, W. H. (2007). Experimental and analytical investigations of airlift pumps operating in three-phase flow. Chemical Engineering Journal, 131(1-3), 273-281. doi: 10.1016/j.cej.2006.12.009
  7. Khalil, M. F., Elshorbagy, K. A., Kassab, S. Z., & Fahmy, R. I. (1999). Effect of air injection method on the performance of an air lift pump. International Journal of heat and fluid flow, 20(6), 598-604. doi: 10.1016/S0142-727X(99)00051-X
  8. Kim, S. H., Sohn, C. H., & Hwang, J. Y. (2014). Effects of tube diameter and submergence ratio on bubble pattern and performance of air-lift pump. International Journal of Multiphase Flow, 58, 195-204.. doi: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2013.09.007
  9. Nur, K. M., Halil, H., & Wicaksono, D. W. (2020). Penerapan Undergravel Airlift Pump Pada Akuakultur Ikan Nila (Oreochromis Sp). Jurnal Akuakultur Rawa Indonesia, 8(1), 1-11. doi: 10.36706/jari.v8i1.10941
  10. Supraba, I., Majid, A. I., Pradecta, M. R., & Widyaparaga, A. (2019). Experimental investigation on the flow behavior during the solid particles lifting in a micro-bubble generator type airlift pump system. Case Studies in Thermal Engineering, 13, 100386.. doi: 10.1016/j.csite.2018.100386
  11. Wang, Z., Deng, Y., Pan, Y., Jin, Y., & Huang, F. (2020). Experimentally investigating the flow characteristics of airlift pumps operating in gas-liquid-solid flow. Experimental Thermal and Fluid Science, 112, 109988. doi: 10.1016/j.expthermflusci.2019.109988

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.