Densitas campuran gas buang dengan udara ,berdasarkan ρ
m
= Σy
i
ρ
i
= 0,64.0,181 + 0.36.1,1514 = 0,534 kgm
3
4.2.1.1 Kecepatan Rata-rata Butiran Air
Kecepatan rata-rata dari butiran air pada campuran gas buang insinerator dengan udara dari excess air blower, dimana kecepatan awal butiran air keluar dari nozzle v
= 0,134 ms, maka
Re
d
= ρ
f
.d
d
.v μ
f
…………………………………………………Lit. 9, Hal. 103 Keterangan
Re
d
= Renold Number butiran air ρ
f
= Densitas fluida kgm
3
d
d
= Diameter butiran air m
v = Kecepatan awal
ms μ
f
= Viscositas fluida Pa.s
sehingga untuk butiran air berukuran 150 μm,
Re
d
= 0,534.150.10
-6
.0,1343,72.10
-5
= 0,289 C
D
= Re
. 125
, 1
Re 24
72 ,
d d
+ …………………………………...Lit. 9, Hal 106
= 289
, .
125 ,
1 289
, 24
72 ,
+ = 87,43
v
∞
=
2 1
3 4
−
D f
d f
d
C g
d ρ
ρ ρ
…………………………………..…...Lit. 9, Hal. 107
Universitas Sumatera Utara
=
2 1
6
43 ,
87 .
534 ,
. 3
81 ,
9 .
10 .
150 534
, 996
4
−
−
= 0,205 ms Re
d
, C
D
, dan v
∞
untuk butiran air 150-500 μm diperlihatkan pada tabel
Tabel 4.1 Re
d
, C
D
, dan v
∞
Butiran Air 150-500 μm
d
d
μm Re
d
C
D
v
∞
ms
150 0.289
87.428 0.205
200 0.385
66.305 0.236
250 0.481
53.590 0.264
300 0.577
45.089 0.289
350 0.673
39.000 0.312
400 0.769
34.421 0.334
450 0.866
30.850 0.354
500 0.962
27.987 0.373
4.2.1.2 Kecepatan Rata-rata Partikel
Kondisi kecepatan rata-rata partikel pada aliran fluida, dengan kondisi kecepatan awal partikel diasumsikan sama dengan kecepatan aliran gas buang yaitu 12,56 ms,
untuk partikel berdiameter 1 μm,
Re
p
= 0,534.1.10
-6
.12,563,72.10
-5
= 0,18 C
D
= Re
. 125
, 1
Re 24
72 ,
p p
+
= 18
, .
125 ,
1 18
, 24
72 ,
+ = 137,96
Maka v
∞
=
2 1
3 4
−
D f
p f
p
C g
d ρ
ρ ρ
=
2 1
6
96 ,
137 .
534 ,
. 3
81 ,
9 .
10 .
1 534
, 2500
4
−
−
= 0,021 ms
Re
d
, C
D
, dan v
∞
untuk partikel 1-10 μm diperlihatkan pada tabel
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.2 Re
d
, C
D
, dan v
∞
Partikel 1-10 μm
d
p
μm Re
d
C
D
v
∞
ms
1 0.180
137.961 0.021
2 0.361
70.549 0.030
3 0.541
47.935 0.036
4 0.721
36.566 0.042
5 0.901
29.711 0.047
6 1.082
25.120 0.052
7 1.262
21.827 0.056
8 1.442
19.347 0.060
9 1.623
17.410 0.063
10 1.803
15.855 0.067
Kecepatan rata-rata campuran partikel dengan butiran air berdasarkan perbandingan massa. Untuk gabungan partikel berukuran 1
μm dengan butiran air berukuran 150
μm, m
T
= m
p
+ m
d
m
T
= ρ
p
3
6
p
D
π +
ρ
d
3
6
d
D
π
= 2500.
3 6
10 .
1 6
−
π + 996.
3 6
10 .
150 6
−
π
= 1,31.10
-15
+ 1,76.10
-9
= 1,76.10
-9
kg Maka kecepatan rata-rata berdasarkan perbandingan massa
v = Σy
i
v
i
………………………………………………………....Lit. 9, Hal. 11 = 0,001.0,021 + 0.999.0,204
= 0,205 ms Kecepatan rata-rata untuk pasangan partikel dan butiran air secara acak
diperlihatkan pada tabel
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Kecepatan Rata-rata Pasangan Acak Butiran Air dengan Partikel
v
∞
ms d
d
μm
150 200
250 300
350 400
450 500
d
p
μm
1
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
2
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
3
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
4
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
5
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
6
0.205 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
7
0.204 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
8
0.204 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
9
0.204 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
10
0.204 0.236
0.264 0.289
0.312 0.334
0.354 0.373
4.2.2 Massa Air Evaporasi
