28
Conditian. Kedua hal tersebut membentuk diskritisasi ruang pengering. Aliran udara panas bergerak mengikuti pola meshing yang dibuat melalui Ted Grid yaitu
jalur aliran udara panas dapat berbentuk segi tiga, empat, lima, enam sesuai dengan bentuk geometri ruang pengering
Grid domain memberikan jalur lintasan yang dilalui oleh rambatan atau aliran udara panas mapun aliran udara yang bergerak dari inlet menuju outletnya
melalui pencampuran udara di dalam ruang pengering. Grid domain diberi input data Fluent berupa boundary condition dan initial condition untuk membentuk
distribusi suhu dan kecepatan aliran udara.
5.1.2. Sebaran suhu udara pengering
Untuk memperoleh sebaran suhu udara pengering pada Skenario 1 sampai dengan Skenario 6, maka dilakukan simulasi pada ruang pengering dengan
Boundary Condition yang terdapat pada perhitungan Lampiran 2. Hasil perhitungan kondisi batas terdapat pada Tabel 2.
Tabel 2 Kondisi batas boundary condition dan initial condition pada simulasi suhu dan kecepatan udara skenario 1-6
Atap h Suhu
Dinding kanan h Suhu
Dinding kiri h Suhu
Dinding depan h Suhu
Dinding belakang h Suhu
Lantai Suhu
Radiator Fluks Suhu
4.79 48,6
3,94 48,6
3.42 48,6
2.01 48,6
3.32 48,6
1.94 48,6
1585 63.7
Wm
2o
C
o
C Wm
2o
C
o
C Wm
2o
C
o
C Wm
2o
C
o
C Wm
2o
C
o
C Wm
2o
C
o
C Wm
2 o
C Inlet Kecepatan
Suhu 1,31
42,7 mdt
o
C Ruang pengering Suhu 42,7
o
C Outlet Outflow
Fan dalam ruang pengering 1,5
mdt
29 Simulasi CFD pada sebaran suhu dan vektor suhu udara ruang pengering
secara kuantitatif terdapat pada Lampiran 3. dan hasil simulasi CFD secara kualitatif terdapat pada Gambar 8-11.
Skenario 1 :
Gambar 8. Sebaran suhu pada skenario 1
Suhu rata-rata pada distribusi suhu ruang pengering 42.4
o
C, dengan standar deviasi 2.2
o
C. Masing-masing rak pengering akan menerima panas berkisar 42.7
o
C.
Skenario 2 :
Gambar 9. Sebaran suhu pada skenario 2
Suhu rata-rata di dalam ruang pengering 41.0
o
C, dan standar deviasi 2.2
o
C, sehingga rak-rak pengering akan menerima panas berkisar 42.5-43.0
o
C.
30
Skenario 3:
Gambar 10. Sebaran suhu pada skenario 3
Sebaran suhu ruang pengering pada skenario 3 berkisar dari suhu 41.9
o
C sampai dengan 48.7
o
C, dengan suhu rata-rata di dalam ruang pengering 42.8
o
C, dan standar deviasi 2.4
o
C.dan posisi rak-rak pengering berada pada suhu 42.5- 43,0
o
C.
Skenario 4:
Gambar 11. Sebaran suhu pada skenario 4
Suhu rata-rata pada irisan melintang di dalam ruang pengering 42.8
o
C, dan standar deviasi 0.0
o
C, kondisi rak pengering berkisar 41.5-42
o
C. Warna biru tua pada gradasi suhu mendominasi ruang pengering dengan nilai 41.5
o
C.
31
Skenario 5:
Gambar 12. Sebaran suhu pada skenario 5
Sebaran suhu ruang pengering pada skenario 1 berkisar dari suhu 42.6
o
C sampai dengan 49.9
o
C, dengan suhu rata-rata di dalam ruang pengering 43.5
o
C, dan standar deviasinya 2.1
o
C. Posisi rak-rak pengering berada pada suhu 43.5- 44.0
o
C.
Skenario 6:
Gambar 13. Sebaran suhu pada skenario 6
Sebaran suhu ruang pengering pada skenario 1 berkisar dari suhu 37.9
o
C sampai dengan 46.7
o
C, dengan suhu rata-rata di dalam ruang pengering 38.9
o
C, dan standar deviasi 2.2
o
C. Rak-rak pengering berada pada suhu 42.5-43.0
o
C. Pada umumnya warna yang ditunjukkan oleh rata-rata suhu ruang pengering
pada skenario 1-6 berwarna biru dan terdapat warna hijau dimana warna hijau berada diatas warna biru. Sementara itu, dinding-dinding yang membatasi ruang
pengering berwarna merah, termasuk lantai. Warna merah memberi tanda bahwa
32 pada bagian tersebut memiliki suhu tinggi sebagai akibat panas dari sinar matahari
secara terus menerus dan panas yang diserap oleh absorber dan meneruskan panas ke ruangan secara konveksi serta panas dari radiator. Disain pengering
hibrid tipe rak berputar yang terbaik diperoleh dari warna ruangan seragam yang berwarna hijau.
Suhu rata-rata yang diperoleh dari anlisis distribusi suhu pada irisan melintang ruang pengering dari skenario 1 – 6 dapat terlihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Perbandingan suhu rata-rata skenario 1-6
Perbandingan suhu rata-rata dari skenario 1-6 tertinggi didapat pada Skenario 5 dengan suhu rata-rata ruang pengering 43.5
o
C, sehingga Skenario 5 merupakan Skenario yang terbaik, meskipun suhu belum dapat mencapai 50-60
o
C. Untuk mencapai suhu pengeringan yang optimal, maka dapat dilakukan
upaya yaitu : meningkatkan suhu air lebih tinggi dari 70
o
C, sehingga konveksi udara panas radiator meningkat; dan meningkatkan laju aliran udara dari fan
pada radiator dan fan di ujung outlet, sehingga fluks panas radiator mampu memberikan suplai panas dan menyeragamkan suhu udara di ruang pengering.
Seleksi model pengering ERK hibrid skala labolatorium selain didasarkan pada nilai kuantitas, juga dapat dilakukan dengan menggunakan degradasi warna
dari warna biru sampai warna merah. Warna biru pada umumnya memiliki suhu yang rendah, sedangkan warna merah merupakan suhu ruang pengering tertinggi.
Warna yang semakin beragam berarti bahwa suhu ruang pengering memiliki perbedaan suhu yang besar atau deviasinya besar dan hal ini tidak diharapkan.
Perbandingan suhu skenario 1-6
35,0 36,0
37,0 38,0
39,0 40,0
41,0 42,0
43,0 44,0
1 2
3 4
5 6
Skenario S
u hu
oC
Series1
33
5.1.3. Sebaran kecepatan aliran udara
