Perancangan Simulasi dengan CFD

10

3.4.1 Perancangan

Obstacle Perancangan berbagai tipe obstacle diantaranya: obstacle berbentuk nozzle, kombinasi antara nozzle dengan obstacle DO7 dari penelitian Wulandani 2010 dan desain alternatif apabila hasil simulasi dari kedua rancangan di atas kurang memuaskan. Penggambaran desain obstacle dilakukan dengan menggunakan software GAMBIT.

3.4.2 Simulasi dengan CFD

Simulasi rancangan dilakukan untuk mengetahui apakah rancangan yang dibuat sudah sesuai dengan hasil yang diharapkan. Hasil yang diharapkan adalah obstacle yang dapat menghasilkan luas permukaan kontak antara metanol dan minyak yang lebih besar dibandingkan hasil yang telah dicapai dari penelitian sebelumnya. Desain yang disimulasikan antara lain simulasi reaktor kolom gelembung dalam keadaan kosong S dan reaktor gelembung dengan dua obstacle DO7. Hasil dari simulasi ini dijadikan sebagai pembanding dari hasil rancangan. Selajutnya dibuat beberapa obstacle jenis nozzle yang kemudian disimulasikan. Obstacle berbentuk nozzle N yang memiliki luas permukaan kontak paling tinggi dikombinasikan dengan DO7. Hasil dari kombinasi ini kemudian dibandingkan dengan simulasi reaktor kolom gelembung dengan DO7. Apabila hasil dari kedua kombinasi tersebut tidak ada yang lebih bagus dari hasil simulasi reaktor gelembung dengan dua obstacle, maka dibuat lagi desain alternatif, sampai ditemukan desain dengan hasil simulasi yang lebih bagus dari pembanding. Dalam simulasi mass flow rate yang digunakan adalah 6.67x10 -5 kgdetik, ini didasarkan pada mass flow rate yang digunakan pada penelitan sebelumnya yang dilakukan oleh Wulandani 2010. Bahan yang digunakan dalam simulasi adalah metanol dan trigliserida dengan suhu reaktor kolom gelembung 290 o C. Sifat bahan metanol dan trigliserida pada pada suhu 290 o C dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Sifat bahan metanol dan trigliserida pada pada suhu 290 o C No Material Temperatur o C Densitas kgm 3 Viskositas Pa.s Tegangan permukaan Nm 1 Metanol 290 0.693 1.873E-05 [1] 2 Trigliserida 290 807.8 [2] 1.32 E-05 [3] 0.01628 [4] Sumber: 1. Teske et al. 2006 2. Coupland et al. 1997 3. Rabelo et al. 2000 4. Chumpitaz et al. 1999 Simulasi diawali dengan pembuatan geometri dari reaktor kolom gelembung dengan menggunakan GAMBIT yang kemudian dilanjutkan dengan proses meshing. Setelah diperoleh bentuk geometri yang sesuai dengan kualitas mesh yang bagus worst element 0.9, barulah dilakukan simulasi reaktor dengan menggunakan software ANSYS FLUENT. Untuk lebih jelas, prosedur simulasi dapat dilihat pada Gambar 3. 11 Gambar 3. Diagram alir prosedur simulasi Pembuatan geometri dan meshing reaktor kolom gelembung Pengecekan mesh Mesh baik 0.9? Pendefinisian kondisi batas geometri reaktor kolom gelembung inlet, outlet, minyak, dan metanol Mesh baik 0.9? Ya Penentuan kondisi batas boundary condition Proses numerik Iterasi error? Mulai Selesai Koreksi data Tidak Tidak Ya Tidak GAMBIT ANSYS FLUENT 12

3.4.3 Pembuatan dan Pengujian