19
4.3.1. Penentuan rancangan model pengering ERK
a. Pembuatan Model Gambit Tahap pertama dalam simulasi CFD adalah pembuatan geometri alat
pengering dengan mengunakan software Gambit 2.2.30. Di dalam program ini ditentukan domain dan kondisi batas model pengering yang
meliputi ruang pengering, saluran inlet dan outlet, rak kipas dan penukar panas, lalu dilakukan pembuatan proses pembuatan grid dengan interval
tertentu.
Dalam pembuatan model ini terdapat dua model pengering yaitu bangunan kotak transparan dengan bagian atap lengkung dengan inlet
pada dinding depan dan outlet pada dinding datar di belakang, sedangkan model lainnya memiliki stukrtur sama dengan dinding belakang berbentuk
prisma segiempat terpancung. Model pengering ini berdimensi panjang 1100 mm, lebar 860 mm, tinggi 1350 mm dan tinggi lengkung atap 200
mm, sebagaimana terdapat pada Gambar 4.
Model 1 Model 2
Gambar 4. Model pengering ERK hibrid
Keterangan : 1.
Lubang inlet 4. Fan 2.
Lubang outlet 5. Radiator 3.
Rak Pada model 1 terdapat 3 skenario bentuk geometri model pengering,
demikian halnya dengan model 2 juga terdapat 3 skenario bentuk geometri model pengering berdasarkan posisi lubang inlet pada ketinggian 1000, 675
dan 337.5 mm dari permukaan lantai, sehingga model pengering memiliki 6 skenario bentuk geometri model pengering seperti terdapat pada Gambar 5.
1 2,4
2,4 3
4 5
20
Gambar 5. Skenario bentuk geometri model pengering
b. Simulasi dengan Fluent Geometri yang sudah dibuat diekspor ke Fluent untuk analisis lebih
lanjut. Program Fluent melakukan proses input data Fluent sebagai berikut :
1. Mendifinisikan
a. Model, dimana didalamnya ditentukan solver tiga dimensi,
pemakaian energi, viscos model laminerturbulen b.
Menentukan jenis fluida dan material penyusun bangunan pengering yang digunakan serta sifat termofisiknya.
c. Menentukan kondisi operasi Operation Condition
d. Memasukkan nilai-nilai kondisi batas Boundary Condition
terhadap domain yang sudah dibuat dengan program Gambit. 2.
Melakukan proses inisialisasi 3.
Melakukan proses iterasi Skenario 1
Skenario 2
Skenario 3 Skenario 4
Skenario 5 Skenario 6
21 4.
Melihat tampilan hasil simulasi dalam bentuk Grid, Kontur suhu, kecepatan, tekanan dan lain-lain, Vektor suhu, kecepatan , tekanan
dan lain-lain sesuai dengan kebutuhan. 5.
Mendapatkan informai data yang terkait hasil simulasi untuk keperluan validasi Plot XY plot, Histogram, Residual.
Asumsi yang digunakan dalam simulasi pola sebaran aliran udara panas sebagai berikut:
1. Udara bergerak dalam kondisi steady state
2. Aliran udara diangap laminer
3. Udara tidak terkompresi incompressible,
ρ konstan 4.
Bilangan Prandlt udara konstan panas jenis, konduktivitas dan viskositas udara konstan.
5. Udara lingkungan dianggap konstan selama simulasi
6. Iradiasi surya didefinisikan sebagai fluks dari atap dan dinding–
dinding bangunan pengering. Hasil yang diperoleh dari simulasi dengan Fluent berupa model-model
distribusi suhu dan kecepatan pada skenario 1 sampai dengan skenario 6. c.
Penentuan model optimum Penentuan model optimum ditentukan oleh nilai rata-rata suhu
tertinggi dari distribusi suhu pada skenario 1 – 6. Nilai rata-rata didapatkan dari curve-fitting bidang distribusi lapisan tengah model
pengering jarak bidang distribusi suhu terhadap sumbu z 550mm yang disusun menjadi data tabel XY dengan nilai suhu tertentu.
Model optimum pengering hibrid yang terpilih sebagai acuan untuk divalidasikan dan distribusi kecepatan pada skenario 1-6 yang terpilih
yaitu skenario yang mengikuti pada model optimum yang terpilih.
4.3..2. Pengujian dan Validasi
Pengujian dan validasi didasarkan pada model optimum pengering ERK yang diperoleh dari skenario 1-6.
22
a. Pengujian
Kategori