2.5.3 Parameter Hidrodinamika dalam Tangki Berpengaduk
Menurut Geankoplis 2003 , dalam suatu peningkatan skala pada tangki berpengaduk, jika kesamaan geometrik peralatan skala kecil ke skala besar
dipertahankan pada kondisi yang sama , maka bagian – bagian yang relevan dengan perilaku cairan dalam tangki berpengaduk adalah tenaga yang digunakan
untuk agitasi P dan kecepatan putar pengaduk N . Konsumsi energi oleh tangki berpengaduk digambarkan dengan Bilangan Power Power Number .
Bilangan Power merupakan bilangan yang tak berdimensi yang diperoleh dengan persamaan:
Np =
� ⍴�
3
�
5
...................................................................pers12 Dimana :
Np = Bilangan Power
N = Putaran Pengaduk rpm
D = Diameter Pengaduk mm
P = Daya
Pergerakan cairan di dalam tangki berpengaduk dapat digambarkan dengan bilangan tak berdimensi lain, yaitu bilangan reynolds N Re . Bilangan
Reynolds merupakan rasio antara inersia dengan kekentalan. Bilangan Reynolds N Re didefinisikan sebagai berikut :
N Re =
⍴��
2
η
...................................................................pers13 Dimana:
N Re = Bilangan Reynold η
= Kekentalan kgm.detik ⍴
= Densitas cairan dalam tangki kgm
3
N = Putaran Pengaduk Rpm
Dt = Diameter pengaduk m
Universitas Sumatera Utara
Bilangan tak berdimensi ini menunjukkan perbandingan antara gaya inersia dengan gaya gravitasi. Bilangan Fraude dapat dihitung dengan persamaan
berikut : Fr
=
�
2
� �
=
��
2
� �
=
�
2
� �
...................................................pers14 Dimana:
Fr = Bilangan Fraude
N = Kecepatan putaran pengaduk Rpm
D = Diameter pengaduk m
g = Percepatan gravitasi ms
2
Bilangan Fraude bukan merupakan variabel yang signifikan. Bilangan ini hanya diperhitungkan pada sistem pengadukan dalam tangki tidak bersekat. Pada
sistem ini bentuk permukaan cairan dalam tangki akan dipengaruhi gravitasi sehinggamembentuk pusaran vortex . Vorteks menunjukkan keseimbangan
antara gaya gravitasi dengan gaya inersia. Menurut Galletti et al. 2004 hubungan antara Bilangan Power Np
dengan Bilangan Reynolds N Re biasanya digunakan untuk menggambarkan hubungan antara konsumsi energi dengan kecepatan pengadukan. Hubungan ini
digambarkan dalam bentuk kurva tenaga power – curve . Kurva ini diperoleh dengan cara memplotkan nilai – nilai Np dan N Re berdasarkan data hasil
percobaan yang meragamkan nilai kecepatan pengaduk N , diameter pengaduk D , densitas Ρ , dan viskositas η cairan pada tiap – tiap pengaduk yang
mempunyai kesamaan geometrik tertentu.
2.6 Polietilena