Journal of Mechanical Design and Testing 3(1), (2021), 1-11 DOI: http://dx.doi.org/10.22146/jmdt.v3i1.56417 e-ISSN: 2685-8029, ISSN: 2716-1293

## Simulasi CFD Dinamika Kecepatan Gelombang Aliran
Stratified Wavy Dua Fasa Minyak-Air pada Pipa Horizontal
P.P. Jati * dan A.Widyaparaga
Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Jl. Grafika No.2, Kompleks UGM, Yogyakarta 55281, Indonesia, Telp. (0274) 521673 e-mail: pandu.prabowo.j@mail.ugm.ac.id

## Abstrak
Dalam praktik di industri hulu minyak dan gas (migas), permasalahan aliran dua fasa merupakan bagian penting di semua siklus kegiatan dari desain hingga operasi. Fluida dari sumur produksi menghasilkan  campuran  minyak,  air,  gas,  dan  juga  pasir  yang  sangat  mungkin  membentuk berbagai macam pola aliran. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pemahaman akan pola aliran dan sifat fluida sangat penting untuk analisis, prediksi, dan mitigasi perubahan kondisi reservoir untuk menjaga stabilitas proses produksi. Untuk meningkatkan pemahaman pola aliran salah satunya  pola stratified dilakukan  penelitian  mencari  konfigurasi  simulasi  2  dimensi  campuran minyak  dan  air  menggunakan Computational  Fluid  Dynamics (CFD).  Penelitan  yang  dilakukan menghasilkan  analisis  sifat  dinamika  kecepatan  gelombang  melalui  perpaduan  permodelan simulasi CFD serta image processing-cross correlation serta perbandingan hasil dengan eksperimen. Model  yang  dipilih  untuk  memprediksi  antarmuka  minyak-air  di  dalam  pipa  horizontal berdiameter  24  mm  dan  panjang  1200  mm  adalah multiphase  Eulerian  Multi-Fluid  VOF yang dipasangkan  dengan  model  turbulensi shear  stress  transport  (SST)  k- ω yang  dilengkapi  dengan turbulence damping . Analisis dilakukan pada titik dari inlet dengan jarak 10 x diameter (10 D) dan 40  x  diameter  (40  D)  dengan  4  variasi  kecepatan.  Hasil  menunjukkan  peningkatan  rerata ketebalan film dan kecepatan gelombang seiring dengan meningkatnya kecepatan superfisial air dengan kecepatan superfisial minyak tetap.  Dapat disimpulkan model multiphase Eulerian Multi- Fluid  VOF yang  dipasangkan  dengan  model  turbulensi shear  stress  transport  (SST)  k- ω dan turbulence  damping pada  Ansys  Fluent  19  mampu  mensimulasikan  aliran  minyak  dan  air  pada stratified  regime dengan  bentuk  gelombang  serta  dinamika  kecepatan  gelombang  yang  saling bersesuaian dengan hasil eksperimen.
Kata  kunci :  computational  fluid  dynamics  (CFD),  eulerian  multi-fluid  VOF,  image  processing-cross correlation, startified wavy, kecepatan gelombang.

## Abstract
In the upstream oil and gas (oil and gas) industry, the problem of two-phase flow is an important part in all the activity cycles from design to operation. Fluid from the production well produces a mixture of oil, water, gas, and sand resulting in various probability of flow pattern. It can be concluded that understanding of flow patterns and fluid characteristics is very important for the analysis, prediction and mitigation of reservoir changes in order to maintain stable production process.  Regarding  to  improve  the  understanding  of  flow  patterns,  especially  stratified  flow patterns of oil and water, a 2-dimensional simulation study was carried out using computational
fluid  dynamics  (CFD).  The  research  delivers  analysis  of  the  wave  velocity  dynamics characteristics  through  CFD  modelling  and  image  processing-cross  correlation  with experiments  result  comparison.  Simulation  use  the Eulerian  Multi-Fluid  VOF  multiphase  model coupled shear stress transport (SST) k- ω by activating turbulence to predict oil-water interfaces inside horizontal pipes with 24 mm diameter-length 1200 mm. Analysis carried out at location from the inlet using distance value of 10 x diameter (10 D) and 40 x diameter (40 D) with 4 velocity  variation.  The  result  shows  increasing  average  film  thickness  and  the  wave  velocity when the superficial velocity of the water rises  at constant oil superficial velocity. It can be concluded that the Eulerian Multi-Fluid VOF multiphase model coupled with turbulence model shear stress transport (SST) k- ω by activating turbulence damping on Ansys Fluent 19 is able to simulate the oil and water mixture in a stratified regime where wave formation and its velocity dynamics are aligned with experiment result.
Keywords : computational fluid dynamics (CFD), eulerian multi-fluid VOF, image processing- cross correlation, startified wavy, wave velocity.

## 1. PENDAHULUAN
Dalam  praktik  di  industri  hulu  minyak  dan  gas  (migas),  permasalahan  aliran  dua  fasa merupakan bagian penting di semua siklus kegiatan dari desain hingga operasi. Permasalahan aliran dua fasa yang ada menjadikan pemahaman dan analisa tentang pola aliran dan sifat fluida sangat penting. Sehingga, aplikasi praktis terkait pola aliran fluida menjadi sangat penting untuk terus  dipelajari  khususnya  oleh engineer yang  bertanggung  jawab  memberikan  rekomendasi keputusan teknis agar kondisi lapangan tetap aman. Pada asset-asset field yang sudah mature , akan banyak ditemui kasus oversize dimana sistem fasilitas memiliki kapasitas desain yang jauh lebih besar daripada fluida yang diolah. Karena berkurangnya laju aliran fluida, maka pola aliran di  dalam  pipa  cenderung  menjadi stratified .  Oleh  sebab  itu,  peneliti  memiliki  motivasi  untuk mempelajari lebih lanjut fenomena stratified flow yang terkait dengan permasalahan di lapangan yang  sudah mature .  Selain  itu,  peneliti  berharap  untuk  meningkatkan  pemahaman  model matematis melalui pemanfaatan aplikasi CFD ( Computational Fluid Dynamics ) di dalam penelitan. Rumusan  masalah  pada  penelitian  ini  adalah  bagaimana  membuat  konfigurasi  simulasi minyak-air  pada  rezim stratified  wavy pada  pipa  horizontal  dengan inlet berbentuk  “T” menggunakan  Ansys  Fluent  19™ untuk  memperoleh  dinamika  kecepatan  gelombang. Keuntungan melalui pemanfaatan CFD, model yang dibuat dapat dipakai untuk mendapatkan prediksi  bentuk  gelombang  aliran  minyak-air  serta  kecenderungan  kecepatan  gelombangnya pada rentang variasi kecepatan yang lebih luas tanpa melakukan eksperimen terlebih dahulu.
Melalui penelitian Hanafizadeh (2015) dijelaskan bentuk aliran pada pipa horizontal dengan menggunakan pipa yang memiliki diameter dalam 20 mm. Dari eksperimen dihasilkan berbagai macam pola aliran di antaranya adalah bubbly, slug, smooth stratified, wavy stratified, churn, annular, serta dual  continuous. Penelitian  yang  spesifik  terkait  pola  aliran stratifed dilakukan  oleh  Barral (2015), yang berpendapat bahwa ketidakstabilan pada antarmuka gelombang di kondisi tertentu, akan  menyebabkan  naiknya  amplitudo  gelombang.  Gelombang  kemudian  melepaskan droplet berupa emulsi dari antarmuka gelombang. Munculnya droplet adalah awal mula transisi dari pola aliran stratified ke pola lain.
Berdasarkan  penelitian  eksperimen  menggunakan image  processing yang  dilakukan  oleh Bhaskara  (2018)  menunjukkan  bahwa  perubahan  kecepatan  superfisial  tiap  komponen campuran fluida minyak-air berbanding lurus dengan kecepatan gelombang yang terbentuk. Dan
kecepatan gelombang semakin berkurang seiring semakin jauhnya jarak terhadap inlet fluida. Selain itu, penelitian eksperimen juga dilakukan oleh Hanif (2018) menggunakan image processing image yang  menunjukkan  frekuensi  aliran  cenderung  turun  jika  menjauh  dari  inlet  fluida  dan cenderung  naik  ketika  kecepatan  superfisial  air  maupun  minyak  meningkat.  Dari  penelitan penggunaan image processing oleh Bhaskara (2018) serta Hanif (2018) menginspirasi penelitian ini untuk mengaplikasikan image processing dari video simulasi yang diperoleh.
Studi yang sudah dilakukan menjadi menarik untuk diteliti lebih lanjut karena sejauh ini, simulasi yang sudah dilakukan relatif lebih dominan aliran gas-cair. Di sisi yang lain, studi cair- cair  relatif  lebih  banyak  dilakukan  dalam  metode  eksperimental.  Kemudian  simulasi  yang menggunakan model Eulerian MultiFluid VOF relatif belum banyak. Mohammad Akhlaghi di (2019) berhasil mensimulasikan gas-cair menggunakan  model Eulerian MultiFluid VOF yang memprediksi  penurunan  tekanan  dengan  tingkat  kesalahan  ( error )  sebesar  13.1%.  Selain  itu, untuk memahami model turbulensi, penelitian menggunakan referensi studi computational fluid dynamics (CFD) aliran dua fasa oleh Shi (2018). Penelitiannya mengaplikasikan model volume of fluid (VOF) dan variasi model turbulen SST k- ω , standard k- ε , serta RNG k- ε untuk prediksi pola aliran dengan gambaran cross-sectional untuk masing masing model turbulensi. Selain itu studi CFD sebagai referensi dilakukan oleh Deendarlianto (2016) terkait plug flow untuk gas-cair pada pipa  horizontal,  menginsipirasi  penelitian  ini  untuk  mengevaluasi  hasil  simulasi  dengan perbandingan visual.  Model simulasi yang dipakai oleh Deendarlianto (2016) adalah Volume of Fluid (VoF) menggunakan FLUENT. Pengamatan menggunakan high-speed video menunjukkan kesesuaian  kualitatif  yang  baik  dengan  eksperimen.  Hasil  penelitian  juga  menunjukkan kesesuaian kuantitatif antara perhitungan dan data eksperimen untuk panjang gelembung serta variasi waktu dari liquid hold up.
Dari  referensi  diatas,  penelitian  yang  dilakukan  diharapkan  dapat  mengetahui  kombinasi Eulerian MultiFluid VOF serta model turbulensinya yang optimum untuk simulasi minyak dan air.  Di  mana  penelitian  mengaplikasikan image  processing untuk  evaluasi  video  hasil  simulasi gelombang yang terbentuk dan dinamika kecepatan gelombang.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini mengguanakan desain geometri pipa inner diameter 24 mm dengan panjang 6 m menggunakan software DesignModeler (DM) dalam ANSYS 19. Pada penelitian ini digunakan 2 titik referensi pengamatan kecepatan gelombang pada jarak 10 D (10 x diameter) dan 40 D (40 x diameter) yang juga merupakan titik pengamatan dalam eksperimen. Pengamatan dilakukan dilakukan setelah aliran fully developed dengan cara analisa dimulai setelah menunggu aliran selesai sampai ujung pipa, sehingga pipa sudah terbentuk aliran minyak di bagian atas dan air di bagian bawah. Konfigurasi kepadatan mesh yang dipilih adalah ketika hasil solusi simulasi tidak berubah signifikan saat mesh diperhalus. Adapun gambaran lengkapnya ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Konfigurasi bagian mesh (oil inlet, water inlet, pressure outlet, wall)

## 2.1. Kondisi Batas (Boundary Conditions)
Penelitian fokus untuk mempelajari perilaku antarmuka minyak dan air melalui analisis tebal film dan dinamika kecepatan gelombang dalam kondisi transien setelah aliran sudah terbentuk sempurna. Detail konfigurasi ditunjukkan pada Gambar 1. Nilai sifat minyak tanah dan air yang digunakan  pada  simulasi  ini  sama  dengan  nilai  pada  eksperimen  oleh  Hanif  (2018),  yang ditunjukkan Tabel 1.
Tabel 1. Sifat fluida yang Dipakai pada Simulasi pada T=300°C dan Tekanan = 1 atm
Fluida Massa Jenis (ρ) Viskositas Dinamis (μ) Air 997 kg/m3 0,00086 kg/m.s Minyak Tanah 820 kg/m3 0,1344 s
Kondisi batas dibagi menjadi 4 bagian utama. Bagian pertama adalah oil inlet section lokasi aliran minyak untuk masuk menuju pipa horizontal, bagian kedua adalah lokasi untuk air masuk atau disebut water inlet . Bagian ketiga yang terletak paling ujung merupakan lokasi tempat fluida baik minyak dan air keluar bersama-sama (yang di set up pressure outlet ). Sedangkan yang keempat adalah dinding pipa yang menggunakan wall function . Adapun variasi kecepatan disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Variasi Kecepatan pada Simulasi. Variasi Kecepatan superfisial minyak (Vo) Kecepatan superfisial air (Vw) 1 0,221 m/s (6 liter/menit) 0,147 m/s (4 liter/menit) 2 0,221 m/s (6 liter/menit) 0,221 m/s (6 liter/menit) 3 0,294 m/s (8 liter/menit) 0,0737 m/s (2 liter/menit) 4 0,294 m/s (8 liter/menit) 0,147 m/s (4 liter/menit)

## 2.2. Metode Diskretisasi
Simulasi transient dibuat dengan variable time step dengan courant number dijaga di bawah 1. Persamaan  yang  dipilih  diselesaikan  dengan  metode Eulerian  Multi-Fluid  VoF  Model . Eulerian Multi-Fluid VOF model adalah persamaan independen konservasi masa dan momentum untuk 2 fasa yang terlibat (ANSYS Theory Guide ).
Simulasi unsteady memiliki konsekuensi stabilitas model sangat bergantung terhadap time-step yang ditentukan. Kriteria konvergensi yang dipakai adalah kondisi CFL (Courant – Friedrichs – Lewy).  Korelasi  perhitungan time  step dan courant  number berdasarkan  kondisi  CFL  (Courant- Friedrichs-Lewy) ditunjukkan pada Persamaan (1) (ANSYS Theory Guide ).
∆𝑡 ≡ 𝐶 ∆𝑥 𝑈
(1)
Dengan penjelasan ∆t adalah time step U adalah karakteristik kecepatan dari sistem ∆ x adalah jarak dari grid pada model numeris C adalah bilangan Courant Number
Konvergensi simulasi dijaga agar bilangan Courant Number tidak lebih dari 1. Selama simulasi berada di sekitar 0,6 hingga 0,9.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Meshing-Grid Independent Test
Meshing melibatkan penambahan efek dari inflation dengan growth yang seragam sebesar 1,2. Konfigurasi dibuat demikian untuk memberikan efek yang baik untuk kontak adhesi dinding ( wall adhesion contact ) antara minyak dan air. Penjelasan detail teknik penambahan inflation telah dijabarkan  aplikasinya  oleh  Shi  (2017).  Kepadatan  jumlah  mesh  yang  yang  digunakan  untuk simulasi uji mesh dapat dilihat pada Gambar 2 yang menunjukkan jumlah elemen 51020, 81516, dan  141330. Meshing diubah  dengan  menggunakan generated/automatic  mesh namun  tetap mempertahankan inflation dari dinding pipa menuju ke tengah pipa. Hal ini dipilih agar secara seragam profile inflasi dapat dijaga namun memberikan kepadatan mesh yang berbeda-beda. Di mana di daerah dekat dinding, akan memiliki kepadatan lebih besar daripada tengah-tengah pipa. Hal  ini  diperlukan  agar  meningkatkan  akurasi  perhitungan  turbulensi  yang  dipengaruhi  oleh dinding. Konfigurasi seperti ini akan mempertahankan nilai y + berada di sekitar 1 yang sangat akurat untuk pendekatan near wall treatment dengan near wall modelling . Di mana near wall modelling sangat cocok untuk model turbulen shear stress transport (SST) k- ω yang dipilih. Di mana shear stress  transport  (SST)  k- ω dipilih  karena  mendukung  nilai  bilangan  Reynolds  dari  skenario kecepatan superfisial fluida dalam simulasi. Parameter penyelesaian dalam mesh independence test ini meliputi kondisi antarmuka minyak dan air. Pada Mesh Independence Test untuk penelitian ini dilakukan simulasi dengan laju aliran yang sama pada 3 konfigurasi mesh yang berbeda.  Laju aliran yang digunakan adalah 6 liter/menit minyak dan 8 liter/menit air. Diperoleh hasil mesh 81516  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  2  (b),  memiliki  kehalusan  yang  cukup  jelas menggambarkan antarmuka dengan waktu komputasi yang cukup optimal. Perlu dicatat bahwa waktu komputasi belum termasuk waktu data post processing dengan  CFD post processing dan matlab yang bisa menghabiskan waktu rata-rata 72 jam.

## 3.2. Perbandingan Visual Simulasi
Gambar 2. Perbandingan antara konfigurasi 1 (gambar a, 51020 elemen), konfigurasi 2 jumlah (gambar b, 81516 elemen), dan konfigurasi 3 (gambar c, 141330 elemen)
Dapat disimpulkan bahwa regime aliran hasil simulasi sudah sesuai dengan regime aliran di pemetaan  pola  aliran  Gambar  3.  Maka set  up  input pemodelan  simulasi  relatif  akurat  untuk merepresentasikan kondisi yang diperoleh dari eksperimen.
Gambar 3. Pemetaan pola aliran (Yudi, 2018)
(a) (b) (c)
Gambar 4. Kecepatan superficial minyak 0,221 m/s dan air 0,147 m/s di 10D (a) Hasil eksperimen (b) Hasil simulasi ( rainbow ) (c) Hasil simulasi ( grayscale )
(a) (b) (c)
Gambar 5. Kecepatan superficial minyak 0,221 m/s dan air 0,147 m/s di 40D (a) Hasil eksperimen (b) Hasil simulasi ( rainbow ) (c) Hasil simulasi ( grayscale )
Gelombang yang terbentuk ditunjukkan pada Gambar 4 memberikan kesimpulan bahwa hasil  simulasi  relatif  cukup  mewakili  dengan  eksperimen  yang  dilakukan.  Simulasi  berhasil membentuk  tinggi  dan  rendah  gelombang  (bagian  b  dan  c)  yang  relatif  mirip  dengan  yang terbentuk di eksperimen (bagian a). Tidak hanya relatif mirip pada bagian awal pipa horizontal 10 D, hasil simulasi juga konsisten relatif mirip pada 40 D yang ditunjukkan pada Gambar 5. Adapun tinggi dan rendah gelombang pada 40 D relatif lebih tenang dikarenakan letak yang lebih jauh terhadap inlet. Kondisi gelombang 40 D tersebut menunjukkan fenomena turbulensi sudah mengalami dissipasi yang membuat gelombang relatif lebih tenang.

## 3.3. Perhitungan Tebal Film dan Kecepatan Gelombang
Untuk  menghitung  ketebalan  film,  hasil  simulasi  diproses  menjadi video dengan menggunakan Ansys CFD Post Processing . Video kemudian akan diolah menjadi beberapa frame menggunakan  MATLAB  dengan  metode image  processing untuk  mendapatkan  tebal  film  pada aliran. Dari frame yang diperoleh dipetakan perbedaan warna antara minyak dan air, dan batas perbedaan warna dideteksi sebagai antarmuka minyak dan air. Dari perubahan antarmuka di setiap potongan frame dari video serta delay dari titik puncak gelombang yang terdeteksi terhadap referensi akan diketahui pembentukan gelombang dan dinamika kecepatan gelombang.
Dalam  grafik  Gambar  6,  digambarkan  pengaruh  ketebalan  film  yang  dipengaruhi  oleh perbandingan minyak dan air, di mana jika kecepatan minyak ditingkatkan dan kecepatan air diturunkan, maka akan membentuk kecenderungan tebal film yang menurun. Dalam kondisi
kecepatan  superfisial  minyak  yang  sama,  peningkatan  kecepatan  superfisial  air  akan meningkatkan tebal film. Tebal Film yang dimaksud adalah ketebalan lapisan air pada campuran yang dihitung dari batas dinding bagian bawah permukaan pipa.
Metode yang digunakan dalam menghitung kecepatan gelombang adalah cross correlation yang dilakukan  pada  eksperimen  oleh  Bhaskara  (2018).  Dari  hasil  perhitungan cross  correlation didapatkan  data  kecepatan  gelombang  untuk  tiap-tiap  data  yang  diambil.  Gambar  7 menunjukkan  korelasi  langsung  kecepatan  air  terhadap  kecepatan  gelombang  sekaligus perbandingan hasil simulasi dengan hasil eksperimen dari 2 variasi kecepatan di titik 10D dan 40D.  Setiap  kecepatan  superfisial  air  meningkat,  maka  nilai  kecepatan  gelombang  juga mengalami peningkatan. Fenomena peningkatan nilai kecepatan gelombang ini memiliki pola yang serupa dengan fenomena yang terjadi pada aliran gas-cair.
(a) (b)
Gambar 6. Perbandingan Tebal Lapisan Film (mm) Simulasi dan Eksperimen di
(a) lokasi 10D (10x diameter) (b) lokasi 40D (40 x diameter)
Pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Setyawan  (2016),  kecepatan  gelombang  mengalami peningkatan  tiap  ada  kenaikan  kecepatan  superfisial  fluida.  Kenaikan  kecepatan  gelombang diperkirakan karena adanya kenaikan gaya geser pada gelombang antarmuka aliran.
(a)

## (b)
Gambar 7. Perbandingan Simulasi dan Experimen Kecepatan Gelombang (m/s) untuk kecepatan minyak 8 liter per menit pada titik (a) di 10D dan (b) di 40D
Adanya gelombang yang terbentuk pada daerah antarmuka, menunjukkan bahwa terdapat perbedaan kecepatan superfisial masing-masing fluida yang memberikan gaya geser satu sama lain  pada  batas  antarmuka  fluida  yang  pada  akhirnya  menyebabkan  munculnya  gelombang. Gambar 8 menunjukkan peta vektor kecepatan yang berbeda di fase minyak (merah) dan air (biru),  yang  dapat  dijelaskan  dengan teori  pembentukan  gelombang Kelvin-Helhmholtz  Stability oleh  AL-Wahaibi  (2007).  Dijelaskan  bahwa  faktor-faktor  yang  mempengaruhi  kestabilan gelombang  multifasa  di  antaranya    adalah  geometri  aliran,  kecepatan  superfisial  fluida  yang menyebabkan gaya geser, sifat fisis fluida (seperti massa jenis dan viskositas), tegangan muka, serta  gaya  gravitasi.  Terlihat  dari  peta  vektor  kecepatan  pada  Gambar  8  terdapat  kecepatan superfisial berbeda saling berinteraksi pada antarmuka fluida.
Gambar 8. Gambar gelombang antar muka ( di bagian atas) di antara minyak (merah) dan air (biru) yang dilengkapi dengan Peta Vektor Kecepatan Fluida dengan tanda panah aliran (di bagian bawah)
Fenomena  gaya  geser  akibat  perbedaan  kecepatan  superfisial  masing-masing  fasa menyebabkan munculnya gelombang antarmuka konsisten di semua titik, baik pada 10 D yang relatif dekat dengan inlet maupun pada 40 D yang relatif jauh dari inlet. Gaya geser yang pada masing-masing fasa kemungkinan dipengaruhi oleh gaya geser hasil turbulensi pada dinding pipa dan  turbulensi  di  inlet.  Kondisi  turbulensi  di  dinding  dan  inlet  tersebut  pada  akhirnya kemungkinan  saling  mempengaruhi  di  daerah  antarmuka  sehingga  terbentuk  gelombang. Pengaruh  efek  turbulensi  di  sekitar  dinding  terhadap  pola  aliran  juga  dijelaskan  oleh  Salim (2009).

## 4. KESIMPULAN
Konfigurasi simulasi untuk mendapatkan simulasi aliran dua fasa campuran minyak dan air pada stratified flow regime dapat dicapai dengan menggunakan Model multiphase Eulerian Multi- Fluid  VOF  yang  dipasangkan  dengan  model  turbulensi shear  stress  transport  (SST)  k- ω dan turbulence damping . Jika dibandingkan dengan hasil visual eksperimen, gelombang yang terbentuk pada  simulasi  memiliki  hasil  kondisi  yang  saling  bersesuaian.  Adapun  analisis  fenomena dinamika kecepatan gelombang berdasarkan konfigurasi simulasi dijelaskan sebagai berikut. a. Simulasi konsisten dengan teori terbentuknya gelombang dari Kelvin-Helmholtz Stability oleh Wahaibi  (2007) [11] di  mana faktor-faktor  yang  mempengaruhi  kestabilan  gelombang multifasa  di  antaranya   salah  satunya  adalah  perbedaan  kecepatan  superfisial  fluida  pada antarmuka yang ditunjukkan dengan peta vektor kecepatan pada simulasi.
b. Hasil  simulasi  untuk  pengaruh  kecepatan  superfisial  air  terhadap  ketebalan  film  dan terhadap kecepatan gelombang memiliki kecenderungan yang sama. Terdapat peningkatan ketebalan  film  dan  kecepatan  gelombang  ketika  kecepatan  superfisial  air  naik  pada kecepatan superfisial minyak yang sama. Kecenderungan fenomena ini sama dengan yang terjadi pada eksperimen di kedua titik pada pipa horizontal (titik 10 D dan 40 D dari inlet).

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Akhlagi, M., et. Al. 2019. Multi-Fluid VoF model assessment to simulate the horizontal air-water intermittent flow. Chemical Engineering Research and Design. 152, 48-49.
Al-Wahaibi, Talal, Angeli, Panagiota, 2007, Transition Between Stratified and Non Stratified Horizontal Oil Water Flows Part I: Stability Analysis, Chemical Engineering Science, 62, 2915-2928.
atas bawah
ANSYS® Fluent, Fluent Theory Guide, 2012. USA: ANSYS Inc. Barral,  A.  H.,  Ebenezer,  A.,  Angeli,  P.  2015.  Flow  structure  in  horizontal  oil  -  water  flow.
Experimental Thermal and Fluid Science, 60, 115 – 122.
Bhaskara, Ryan Wiratama 2018. Studi Eksperimental Perubahan Kecepatan Gelombang Aliran Minyak-Air Rezim Stratified Wavy Pada Pipa Horizontal LLCC Menggunakan Metode Image Processing. Skripsi Studi Teknik Mesin Departemen Teknik Mesin Dan Industri Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
Deendarlianto, Moeso A., Adhika W., Okto D., Khasani, Indarto., 2016. CFD Studies on the Gas-Liquid Plug Two-Phase Flow in a Horizontal Pipe. J. Petroleum Sci. and Eng. 147, 779-787.
Hanafizadeh, P., Alireza, H., Amir, K. 2015. Experimental investigation of oil – water two phase flow regime in an inclined pipe. Journal of Petroleum Science and Engineering inclined pipe, 136, 12-22
Hanif,  Muhammad  A.  2018.  Studi  Eksperimen  Perubahan  Frekuensi  Aliran  Dua  Fasa Campuran Air-Minyak Tanah dengan Pola Stratified Wavy Pada Pipa Horizontal LLCC dan  Pengaruhnya  Terhadap  Panjang  Pipa  Menggunakan  Metode  Image  Processing. Skripsi  Studi  Teknik  Mesin  Departemen  Teknik  Mesin  Dan  Industri  Fakultas  Teknik Universitas Gadjah Mada.
Salim .M. Salim, Cheah, S.C., 2009. Wall y+ Strategy for Dealing with Wall-bounded Turbulent Flows. Proceedings of the International Multi Conference of Engineers and Computer Scientists Vol II.
Setyawan, Andriyanto, Indarto, Deendarlianto, 2016. The effect of the fluid properties on the wave velocity and wave frequency of gas-liquid annular two-phase in a horizontal pipe. Experimental Thermal and Fluid Science, 71, 25-41.
Shi, Jing., M. Gourma, Hoi Yeung. 2017. CFD Simulation of Horizontal oil-water flow with matched density and medium viscosity ratio in different flow regimes. J. Petroleum Sci. and Eng. 151, 373-383.
Yudi, Olga Priandana. 2018. Studi Eksperimental Pemetaan Pola Aliran Minyak-Air Pada Pipa Horizontal  Separator  Liquid-Liquid  Cylindrical  Cyclone.  Fluid  Mechanics  Research UGM.