PENGARUH RINTANGAN KOCH FRACTAL DENGAN POLA ARRAY PADA MICROMIXER TERHADAP EFISIENSI PENCAMPURAN YANG STABIL

Fasya Nur Afifah, - and Lilik Hasanah, - and Roer Eka Pawinanto, - (2025) PENGARUH RINTANGAN KOCH FRACTAL DENGAN POLA ARRAY PADA MICROMIXER TERHADAP EFISIENSI PENCAMPURAN YANG STABIL. S1 thesis, Universitas Pendidikan Indonesia.

Abstract

Kestabilan efisiensi pencampuran merupakan salah satu aspek penting dalam berbagai aplikasi dari mikrofluida. Lab on Chip (LoC) adalah perangkat yang masih berkembang yang digunakan dalam berbagai bidang di industri dan kesehatan. Mikrofluida pada LoC berperan untuk mengendalikan fluida yang memungkinkan terjadinya proses pencampuran, deteksi, dan rekasi kimia dalam skala mikro. Micromixer berperan penting dalam proses pencampuran fluida yang efisien. Micromixer dengan efisiensi pencampuran tinggi penting untuk menghasilkan campuran yang homogen. Micromixer pasif merupakan komponen dari perangkat mikrofluida yang memiliki keunggulan, yaitu desain yang praktis, proses fabrikasi yang mudah, tidak memerlukan sumber energi tambahan, mudah diintegrasikan dengan sistem lain, serta memiliki mobilitas yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh rintangan Koch fractal array terhadap kestabilan efisiensi pencampuran dalam micromixer dan mengetahui pengaruh struktur rintangan Koch fractal array dengan pola rintangan different side terhadap kestabilan efisiensi pencampuran. Penelitian ini menggunakan metode simulasi numerik pada perangkat lunak COMSOL Multiphysics 6.0. Desain yang digunakan adalah micromixer pola array dengan empat struktur rintangan, yaitu struktur rintangan Secondary Snowflakes Fractal (SSF), Tertiary Snowflakes Fractal (TSF), Rounding Secondary Snowflakes Fractal (RSSF), dan Rounding Tertiary Snowflakes Fractal (RTSF). Masing-masing struktur diuji berdasarkan ketinggian rintangan pada rentang 0,15-0,20 mm. Kemudian struktur SSF, TSF, RSSF, dan RTSF dikombinasikan dengan pola array different side untuk menaikkan efisiensi pencampuran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa micromixer dengan keempat struktur rintangan Koch fractal menghasilkan efisiensi pencampuran yang stabil pada bilangan Reynold (Re) rendah (0,05-100). Micromixer pola array different side dengan struktur rintangan RTSF menghasilkan efisiensi pencampuran stabil di atas 90% pada Re rendah. Penelitian ini dapat memberikan kontribusi dalam perkembangkan microfluida serta menjadi rujukan model micromixer Koch fractal obstacle array dengan kestabilan efisiensi pencampuran di atas 90% pada Re ≤100. The stability of mixing efficiency is one of the important aspects in various applications of microfluidics. Lab on Chip (LoC) is an emerging device used in various fields in industry and healthcare. Microfluidics on LoCs play a role in controlling fluids that allow for mixing, detection, and chemical reactions on a micro scale. Micromixers play an important role in efficient fluid mixing processes. Micromixers with high mixing efficiency are important for producing homogeneous mixtures. Passive micromixers are components of microfluidic devices that have advantages, namely practical design, easy fabrication process, do not require additional energy sources, are easily integrated with other systems, and have high mobility. This study aims to determine the effect of Koch fractal array obstacles on the stability of mixing efficiency in a micromixer and to determine the effect of Koch fractal array obstacle structure with different side obstacle patterns on the stability of mixing efficiency. This research uses numerical simulation method in COMSOL Multiphysics 6.0 software. The design used is an array pattern micromixer with four obstacle structures, namely Secondary Snowflakes Fractal (SSF), Tertiary Snowflakes Fractal (TSF), Rounding Secondary Snowflakes Fractal (RSSF), and Rounding Tertiary Snowflakes Fractal (RTSF) obstacle structures. Then the SSF, TSF, RSSF, and RTSF structures were combined with different side array patterns to improve the mixing efficiency. The results showed that the micromixer with all four Koch fractal obstacle structures produced stable mixing efficiency at low Reynold's number (Re) (0.05-100). The different side array pattern micromixer with RTSF obstacle structure produces stable mixing efficiency above 90% at low Re. This research can contribute to the development of microfluidics and become a reference model of Koch fractal obstacle array micromixer with stable mixing efficiency above 90% at Re ≤100.

	Text S_FIS_2103001_Title.pdf Download (1MB)
	Text S_FIS_2103001_Chapter1.pdf Download (100kB)
	Text S_FIS_2103001_Chapter2.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (1MB)
	Text S_FIS_2103001_Chapter3.pdf Download (1MB)
	Text S_FIS_2103001_Chapter4.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (5MB)
	Text S_FIS_2103001_Chapter5.pdf Download (85kB)
	Text S_FIS_2103001_Appendix.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (15MB)

Item Type:	Thesis (S1)
Additional Information:	https://scholar.google.com/citations?view_op=new_articles&hl=en&imq=Fasya+Nur+Afifah# ID SINTA Dosen Pembimbing: Lilik Hasanah: 5994035 Roer Eka Pawinanto: 6745886
Uncontrolled Keywords:	Mikromixer, Koch fractal, Efisiensi Pencampuran, Bilangan Reynolds. Micromixer, Koch fractal, Mixing Efficiency, Reynolds Number.
Subjects:	L Education > L Education (General) Q Science > QC Physics
Divisions:	Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam > Program Studi Fisika - S1 > Program Studi Fisika (non kependidikan)
Depositing User:	Fasya Nur Afifah
Date Deposited:	22 Oct 2025 06:44
Last Modified:	22 Oct 2025 06:44
URI:	http://repository.upi.edu/id/eprint/138514

Actions (login required)

View Item