Simulasi Aliran Fluida pada Pengering ERK Skala Laboratorium

5.5.1.1. Bentuk Grid Hasil Simulasi

Grid dibuat dengan ketentuan minimal terdapat 3 titik node pada setiap ruas sisi dari bentuk yang bersangkutan. Bentuk grid yang dihasilkan dari perhitungan simulasi model pengering ERK dengan CFD dinyatakan dalam Gambar V-7. Gamba r V-7. Grid pada p

5.5.1.2. Distribusi Suhu dan Kecepatan Udara Pengering pada Pengering ERK Skala

Laboratorium Distribusi suhu dan kecepatan udara pengering dalam pengering ERK skala laboratorium masing-masing dinyatakan dalam Gambar V-8 dan Gambar V-9. Udara panas dari penukar panas terdorong ke depan sepanjang inlet dan disebarkan ke seluruh ruang pengering. Suhu yang paling besar berada di depan inlet 44 o C dan setelah menyebar ke tengah dan atas ruang pengering suhu mulai berkurang. Namun demikian suhu ruang mempunyai kecenderungan seragam di bagian tengah dan atas bangunan dengan nilai rata-rata 40 o C dengan kisaran antara 36 o C hingga 44 o C, yang ditunjukkan oleh warna biru pada Gambar V-8. Kecepatan aliran udara tinggi terdapat di depan kipas inlet, yaitu pada kisaran 0.96 hingga 1.28 mdt dan melewati bagian bawah ruang pengering menuju outlet. Selanjutnya kecepatan udara di tengah ruang mulai menurun berkisar pada 0.16 mdt hingga 0.39 mdt. Di tengah ruangan , udara berbalik arah dari outlet dan akhirnya berbalik kembali akibat hisapan udara di depan kipas. Gambar V-8. Distribusi suhu udara pengering o C di dalam pengering ERK skala laboratorium. Gambar V-9. Distribusi kecepatan udara pengering mdt di dalam pengering ERK skala laboratorium.

5.5.1.3. Distribusi RH Udara Pengering pada Pengering ERK Skala laboratorium

38 39 42 44 36 33 28 0.64 1.28 0.32 0.8 0.96 0.48 RH ruang pengering ditentukan menggunakan persamaan 32. Pada kondisi suhu lingkungan 30 o C dan suhu bola basah 26 o C, diperoleh RH sebesar 75. Hasilnya diperlihatkan pada Lampiran V-4. RH ruang pengering berkisar antara 35 hingga 79 . RH terendah berada pada posisi x, y, z = 40, 10, 40 atau pada posisi 10 cm dari lantai, yaitu sebesar 35 . Pada ruang bagian tengah dan atas memiliki nilai RH yang hampir seragam yaitu 39 .

5.5.2. Validasi Suhu, Kecepatan dan RH Hasil Perhitungan Simulasi Aliran Fluida pada

Pengering ERK Skala Laboratorium Hasil simulasi model aliran dan pindah panas adalah berupa kontur distribusi suhu dan vektor kecepatan yang menunjukkan besar dan arah aliran udara di dalam ruang pengering. Validasi model dilakukan dengan membandingkan data ukur kecepatan udara pada 43 titik pengukuran dengan hasil simulasi. Hasil kuantitatif nilai suhu hasil simulasi dan hasil pengukurannya pada bidang yz pada x = 400 mm, dinyatakan pada Lampiran V-4. Hasil validasi suhu ditunjukkan dengan membandingkan suhu ukur dan suhu simulasi pada Gambar V-10. Perbedaan antara data suhu pengukuran dan suhu hasil perhitungan CFD dinyatakan dalam nilai standar deviasi yaitu sebesar 1 o C. Namun secara umum terjadi kecenderungan yang sama. Validasi kecepatan udara diperlihatkan pada Gambar V-11. Kecepatan hasil simulasi mendekati data ukur. Pada beberapa titik, memiliki perbedaan yang agak menyolok, hal ini berkaitan erat dengan penentuan jarak grid yang sedikit berbeda antara pengukuran dan simulasi. Bagian bawah ketinggian 0 cm hingga 40 cm perbedaan antara nilai kecepatan ukur dan hitung tampak besar. Namun di bagian atas ruang, perhitungan simulasi mendekati nilai pengukuran. Perbedaan antara kecepatan hasil pengukuran dan kecepatan hasil perhitungan CFD dinyatakan dalam nilai standar deviasi 0.19 mdt. 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 10 40 70 20 50 80 70 20 50 80 30 60 20 50 80 Koor dina t z c m S uhu C T-u k u r T-C F D y =10 cm y =20 cm y =30 cm y =40 cm y =50 cm y =60 cm SD = 1 o C Gambar V-10. Validasi suhu udara hasil simulasi T CFD terhadap suhu pengukuran T ukur di dalam pengering ERK skala laboratorium, pada x=40 cm. 0 .5 1 1 .5 2 2 .5 3 3 .5 4 10 40 70 20 50 80 70 20 50 80 30 60 20 50 80 Koordina t z c m K ecep at a n m dt v-uk ur v-C D Gambar V-11. Validasi kecepatan aliran udara hasil simulasi v -CFD terhadap kecepatan pengukuran v ukur di dalam pengering ERK skala laboratorium, pada x=40 cm. Validasi RH dilakukan dengan membandingkan RH ukur dengan RH hitung yang didasarkan pada suhu hasil simulasi CFD:Fluent 5.3. Gambar V-12. Secara umum terdapat kecenderungan yang sama antara RH hasil pengukuran dan RH hasil perhitungan CFD. Perbedaan secara umum dinyatakan dalam standar deviasi sebesar 3. y =10 cm y =20 cm y =30 cm y =40 cm y =50 cm y =60 cm SD = 0.19 mdt