Simulasi Pengeringan Gabah
INSTXTIST PERTANRAN BOGOR
B O G O W
Zrvan Adi Nugroho.
F Ilq.021~2.
Simulasi Pengeringan Gabah.
Dibawah bimbingan A t jeng M. S y a r i e f .
RINGKASAN
K a r a k t e r i s t i k pengeringan d a r i a l a t pengering dapat d i p e l a j a r i dengan t e k n i k s i m u l a s i sebagai pengganti percobaan.
Teknik s i m u l a s i (modeling) memerlukan sejumlah persamaan-
.
persamaan yang rnenggambairkan-f enamena. peegeringan d a r i a l a t
.:.?.~
.. ,..r.;26Y53L?.i;,3r:+ 5.36 ;
................. -..,.
..... :
pengering.
:~ B ,~rg:zjG
. . . . . . . !i.-......
-.--.
-.-.-.
Untuk menda~atk&ni:m&e:l simul.a$i: yang itepat, h a s i l da-
-
:"...,
---
.
...........
b,
ri model harus dibandipgkan t b r l e b i h dabn$
. . - . ,....
percobaan.
-
.
I
......
dengan h a s i l
.- ., "
J i k a t e l a h didapatkan model yang memuaskan, ma-
k a pendugaan h a s i l pengeringan untuk s e t i a p k o n d i s i pengeringan dapat dilakukan dengan ekstensive.
Hal i n i memberi ke-
untungan dalam waktu dan biaya.
P e n e l i t i a n i n i b e r t u j u a n untuk membuat model s i m u l a s i
pengeringan gabah dengan a l a t t i p e bak dan t i p e c r o s s flow
dengan menggunakan model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dan
model keseimbangan, mempelajari pengaruh suhu udara penger i n g , kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r
awal gabah terhadap performansi pengering t i p e bak dan t i p e
cross flow, dan untuk mengumpulkan d a t a performansi a l a t pengering t i p e bak untuk v e r i f i k a s i model.
Model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l memberikan h a s i l
s i m u l a s i l e b i h mendekati h a s i l percobaan dibandingkan model
keseimbangan.
Perbedaan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a h a s i l
s i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dengan h a s i l
percobaan kurang d a r i 1.5% bk, sedangkan untuk model keseimbangan kurang d a r i 3% bk pada a k h i r s i a u l a s i .
S i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l selama
7 jam membutuhkan ~ a k t uperhitungan ltomputer
20 jam, sedanr-
kan untuk model keseimbangan hanya membutuhkan waktu perhitungan komputer 1 jam.
Oleh k a r e n a i t u , untuk mempelajari
pengaruh suhu udara pengering, kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r awal gabah terhadap performansi
pengering t i p e bak dan t i p e c r o s s flow t e l a h digunakan mod e l keseimbangan.
Suhu udara pengering yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udar a yang t i n g g i , kadar a i r a w l yang rendah dan tumpukan yang
t i p i s akan mempercepat waktu pengeringan d a r i pengering t i p e
bak.
Suhu udara yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udara yang
t i n g g i , k a d a r a i r awal yang rendah, tumpukan yang t i p i s dan
kecepatan a l i r a n gabah yang rendah akan mengurangi panjang
SIMULASI PEHGERINGAN GABAH
Oleh
EiiVAN AD1 NUGROHO
F 19.0212
SKRIPSI
y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJAITA TEKNOMGI PERTAKIAN
Jurusan MEKANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1986
FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
IIJSTITUT PELITANIAIi BOGOR
FAKULTAS TEKNOMGI PWTANIAN
SKHIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PZRTANIAN
pada Jurusan MMANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
AN AD1 WGROHO
F 19.0212
Dilahirkan pada t a n g g a l 18 Agustus 1964
di Rembang
4
Tanggal l u l u s : 2 2 Nopember 1986
Dosen Pembimbing
KATA PENGANTAII
P u j i dan syukur dipanjatkan ke hadapan Allaw S'rl'P,
karena hanya dengan rahmatNyalah maka s k r i p s i i n i dapat
p e n u l i s selesaikan.
P e n u l i s mengucapkan terima k a s i h kepada :
1. D r . Ir. Atjeng M. S y a r i e f , MSAE sebagai dosen pembimbing
utama,
2. Ir. John Kumendong a t a s saran-saran yang t e l a h diberikan,
3. D e s t r i a n i yang t e l a h memberikan dorongan m o r i l selama
p e n u l i s melakukan s t u d i d i Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,
4. Rekan-rekan d i Asrama Gilang Kencana s e r t a rekan s a t u
bimbingan yang t e l a h s a l i n g membantu d i dalam pencapaian
t u juan.
Akhirnya k r i t i k dan s a r a n sangat p e n u l i s harapkan demi
perbaikan t u l i s a n selanjutnya.
Bogor, Nopember 1986
Penulis
iii
Halaman
................................ iii
DAEVPAR TABEL ..................................
vi
DAFTAR GAMBAR ................................. vii
DAPTAR LAMPIRAN .............................. v i i i
KATA PSNGANTAR
................................. x i i
DAFTAR SIMBOL PADA PROGRAM KOWUTER ........... xiv
DAFTAR S I M B O L
11. TINJAUAN PUSTAKA
A.
..................
MODEL PSNGEEZINGAW L A P I S A N T I F I S
B. MODEL PENGERINGAN LAPISAW TEBAL
..
C. MODEL S I M U L A S I PEWGERINGALT GABAH
.....................
A. PE",IWRUNAIU MODEL ................
B. PEIiULISAN PROGRAM KOMPUTER .................
C. V E R I F I K A S I MODEL ...........................
IV. HASIL DAN' PEPBAHASAN ..........................
A. LUAS PERIvlUKAAN S P E S I F I K GABAII ..............
S I M U L A S I DZNGAPI DATA PdRI N G TIPS BAK ...........
PENGERINGAIJ T I P E BAK ............
111. METODA F E N E L I T I A N
PENGERINGAN T I P S CROSS FLOW
.
.......
.....................
DAIU PZRSAMAAN E M P I R I S
iv
47
62
67
67
.
Halaman
KESIMPULAN
.................................
105
DAFTAR TABEL
.........................
Perbandingan pengukuran kadar air a n t a r a
oven dengan K e t t PB-1X ...................
3. Perbandingan pengukuran suhu a n t a r a termokopel
dengan termometer a i r r a k s a .....
66
...
67
Tabel
1. Data masukan ( i n p u t program) yang dibutuhkan s e t i a p model
Tabel
2.
Tabel
CC
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
4. Hasil pengukuran panjang, l e b a r dan t e b a l
sampel gabah v a r i e t a s Cisadane (17%bk)
..............................
6 . H a s i l perhitungan l u a s permukaan s p e s i f i k
gabah ....................................
7. Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi
pengeringan t i p e bak .....................
Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi
pengeringan t i p e c r o s s flow ..............
8.
49
66
.sil pengukuran ukuran kaleng dan jumlah
b u t i r gabah
67
-
68
75
89
DAFTAR GAMBAR
Halaman
..........................
..
......................
........................
Gambar
1. Volume k o n t r o l
Gambar
2. Pemberian indek pada model persamaan
d i f f e r e n s i a l p a r s i a l pengering t i p e b a k
Gambar
3. Pemberian indek pada model keseimbangan
Gambar
4. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l
p a r s i a l t i p e bak
pengering t i p e bak
Gambar
5. Algoritma model keseimbangan t i p e bak
Gambar
6. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l
p a r s i a l t i p e c r o s s flow
Gambar
...
.................
7. Algoritma model keseimbangan t i p e c r o s s
a
..............................
air
...................................
Gambar
8.
Gambar
9. Perbandingan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a
gabah
ngukuran suhu dah kadar
15
34
41
50
53
56
59
64
imulasi da-
tentu
......................
antara kadar a i r h a s i l perh a s i l s i m u l a s i d a r i penge-
vii
70
Halaman
Gambar 14. Perbandingan a n t a r a suhu udara h a s i l percobaan dengan h a s i l sirnulasi d a r i penger i n g t i p e bak untuk kedalaman 13.5 cm set e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
73
Gambar 15. Perbandingan a n t a r a suhu udara h a s i l percobaan dengan h a s i l s i m u l a s i d a f i penger i n g t i p e bak untuk kedalaman 22.5 cm set e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
74
Gambar 16. D i s t r i b u s i kadar
menurut kedalaman
d a r i pengering t i p e bak s e t e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
76
Gambar 17. D i s t r i b u s i suhu udara menurut kedalaman
d a r i pengering t i p e bak s e t e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
76
Gambar 18. D i s t r i b u s i kelembaban
udara menur u t kedalaman d a r i pengering t i p e bak set e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
77
Gambar 19. Pengaruh suhu udara pengering terhadap
d a r i pengering t i p e
d i s t r i b u s i kadar
bak s e t e l a h 7 jam pengeringan
79
........
........
air
......................
......................
relatif
........
air
...........
Gambar 20.
hu udara pengering terhadap
..
...........
r rata-rata d a r i pengering t i p e
l a h waktu p e n g e r r i n g a n t e r t e n t u
l i r a n udara terhadap
d a r i pengering t i p e
n
79
81
a1
a1 terhadap d i s t r i engering t i p e bak
gan
..............
awal terhadap kadar
pengering t i p e bakse-
..........
t r i b u s i kadar a i r d a r i pengering t i p e
bak s e t e l a h 7 jam pengeringan
viii
82
82
84
INSTXTIST PERTANRAN BOGOR
B O G O W
Zrvan Adi Nugroho.
F Ilq.021~2.
Simulasi Pengeringan Gabah.
Dibawah bimbingan A t jeng M. S y a r i e f .
RINGKASAN
K a r a k t e r i s t i k pengeringan d a r i a l a t pengering dapat d i p e l a j a r i dengan t e k n i k s i m u l a s i sebagai pengganti percobaan.
Teknik s i m u l a s i (modeling) memerlukan sejumlah persamaan-
.
persamaan yang rnenggambairkan-f enamena. peegeringan d a r i a l a t
.:.?.~
.. ,..r.;26Y53L?.i;,3r:+ 5.36 ;
................. -..,.
..... :
pengering.
:~ B ,~rg:zjG
. . . . . . . !i.-......
-.--.
-.-.-.
Untuk menda~atk&ni:m&e:l simul.a$i: yang itepat, h a s i l da-
-
:"...,
---
.
...........
b,
ri model harus dibandipgkan t b r l e b i h dabn$
. . - . ,....
percobaan.
-
.
I
......
dengan h a s i l
.- ., "
J i k a t e l a h didapatkan model yang memuaskan, ma-
k a pendugaan h a s i l pengeringan untuk s e t i a p k o n d i s i pengeringan dapat dilakukan dengan ekstensive.
Hal i n i memberi ke-
untungan dalam waktu dan biaya.
P e n e l i t i a n i n i b e r t u j u a n untuk membuat model s i m u l a s i
pengeringan gabah dengan a l a t t i p e bak dan t i p e c r o s s flow
dengan menggunakan model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dan
model keseimbangan, mempelajari pengaruh suhu udara penger i n g , kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r
awal gabah terhadap performansi pengering t i p e bak dan t i p e
cross flow, dan untuk mengumpulkan d a t a performansi a l a t pengering t i p e bak untuk v e r i f i k a s i model.
Model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l memberikan h a s i l
s i m u l a s i l e b i h mendekati h a s i l percobaan dibandingkan model
keseimbangan.
Perbedaan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a h a s i l
s i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dengan h a s i l
percobaan kurang d a r i 1.5% bk, sedangkan untuk model keseimbangan kurang d a r i 3% bk pada a k h i r s i a u l a s i .
S i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l selama
7 jam membutuhkan ~ a k t uperhitungan ltomputer
20 jam, sedanr-
kan untuk model keseimbangan hanya membutuhkan waktu perhitungan komputer 1 jam.
Oleh k a r e n a i t u , untuk mempelajari
pengaruh suhu udara pengering, kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r awal gabah terhadap performansi
pengering t i p e bak dan t i p e c r o s s flow t e l a h digunakan mod e l keseimbangan.
Suhu udara pengering yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udar a yang t i n g g i , kadar a i r a w l yang rendah dan tumpukan yang
t i p i s akan mempercepat waktu pengeringan d a r i pengering t i p e
bak.
Suhu udara yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udara yang
t i n g g i , k a d a r a i r awal yang rendah, tumpukan yang t i p i s dan
kecepatan a l i r a n gabah yang rendah akan mengurangi panjang
SIMULASI PEHGERINGAN GABAH
Oleh
EiiVAN AD1 NUGROHO
F 19.0212
SKRIPSI
y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJAITA TEKNOMGI PERTAKIAN
Jurusan MEKANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1986
FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
IIJSTITUT PELITANIAIi BOGOR
FAKULTAS TEKNOMGI PWTANIAN
SKHIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PZRTANIAN
pada Jurusan MMANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
AN AD1 WGROHO
F 19.0212
Dilahirkan pada t a n g g a l 18 Agustus 1964
di Rembang
4
Tanggal l u l u s : 2 2 Nopember 1986
Dosen Pembimbing
KATA PENGANTAII
P u j i dan syukur dipanjatkan ke hadapan Allaw S'rl'P,
karena hanya dengan rahmatNyalah maka s k r i p s i i n i dapat
p e n u l i s selesaikan.
P e n u l i s mengucapkan terima k a s i h kepada :
1. D r . Ir. Atjeng M. S y a r i e f , MSAE sebagai dosen pembimbing
utama,
2. Ir. John Kumendong a t a s saran-saran yang t e l a h diberikan,
3. D e s t r i a n i yang t e l a h memberikan dorongan m o r i l selama
p e n u l i s melakukan s t u d i d i Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,
4. Rekan-rekan d i Asrama Gilang Kencana s e r t a rekan s a t u
bimbingan yang t e l a h s a l i n g membantu d i dalam pencapaian
t u juan.
Akhirnya k r i t i k dan s a r a n sangat p e n u l i s harapkan demi
perbaikan t u l i s a n selanjutnya.
Bogor, Nopember 1986
Penulis
iii
Halaman
................................ iii
DAEVPAR TABEL ..................................
vi
DAFTAR GAMBAR ................................. vii
DAPTAR LAMPIRAN .............................. v i i i
KATA PSNGANTAR
................................. x i i
DAFTAR SIMBOL PADA PROGRAM KOWUTER ........... xiv
DAFTAR S I M B O L
11. TINJAUAN PUSTAKA
A.
..................
MODEL PSNGEEZINGAW L A P I S A N T I F I S
B. MODEL PENGERINGAN LAPISAW TEBAL
..
C. MODEL S I M U L A S I PEWGERINGALT GABAH
.....................
A. PE",IWRUNAIU MODEL ................
B. PEIiULISAN PROGRAM KOMPUTER .................
C. V E R I F I K A S I MODEL ...........................
IV. HASIL DAN' PEPBAHASAN ..........................
A. LUAS PERIvlUKAAN S P E S I F I K GABAII ..............
S I M U L A S I DZNGAPI DATA PdRI N G TIPS BAK ...........
PENGERINGAIJ T I P E BAK ............
111. METODA F E N E L I T I A N
PENGERINGAN T I P S CROSS FLOW
.
.......
.....................
DAIU PZRSAMAAN E M P I R I S
iv
47
62
67
67
.
Halaman
KESIMPULAN
.................................
105
DAFTAR TABEL
.........................
Perbandingan pengukuran kadar air a n t a r a
oven dengan K e t t PB-1X ...................
3. Perbandingan pengukuran suhu a n t a r a termokopel
dengan termometer a i r r a k s a .....
66
...
67
Tabel
1. Data masukan ( i n p u t program) yang dibutuhkan s e t i a p model
Tabel
2.
Tabel
CC
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
4. Hasil pengukuran panjang, l e b a r dan t e b a l
sampel gabah v a r i e t a s Cisadane (17%bk)
..............................
6 . H a s i l perhitungan l u a s permukaan s p e s i f i k
gabah ....................................
7. Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi
pengeringan t i p e bak .....................
Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi
pengeringan t i p e c r o s s flow ..............
8.
49
66
.sil pengukuran ukuran kaleng dan jumlah
b u t i r gabah
67
-
68
75
89
DAFTAR GAMBAR
Halaman
..........................
..
......................
........................
Gambar
1. Volume k o n t r o l
Gambar
2. Pemberian indek pada model persamaan
d i f f e r e n s i a l p a r s i a l pengering t i p e b a k
Gambar
3. Pemberian indek pada model keseimbangan
Gambar
4. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l
p a r s i a l t i p e bak
pengering t i p e bak
Gambar
5. Algoritma model keseimbangan t i p e bak
Gambar
6. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l
p a r s i a l t i p e c r o s s flow
Gambar
...
.................
7. Algoritma model keseimbangan t i p e c r o s s
a
..............................
air
...................................
Gambar
8.
Gambar
9. Perbandingan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a
gabah
ngukuran suhu dah kadar
15
34
41
50
53
56
59
64
imulasi da-
tentu
......................
antara kadar a i r h a s i l perh a s i l s i m u l a s i d a r i penge-
vii
70
B O G O W
Zrvan Adi Nugroho.
F Ilq.021~2.
Simulasi Pengeringan Gabah.
Dibawah bimbingan A t jeng M. S y a r i e f .
RINGKASAN
K a r a k t e r i s t i k pengeringan d a r i a l a t pengering dapat d i p e l a j a r i dengan t e k n i k s i m u l a s i sebagai pengganti percobaan.
Teknik s i m u l a s i (modeling) memerlukan sejumlah persamaan-
.
persamaan yang rnenggambairkan-f enamena. peegeringan d a r i a l a t
.:.?.~
.. ,..r.;26Y53L?.i;,3r:+ 5.36 ;
................. -..,.
..... :
pengering.
:~ B ,~rg:zjG
. . . . . . . !i.-......
-.--.
-.-.-.
Untuk menda~atk&ni:m&e:l simul.a$i: yang itepat, h a s i l da-
-
:"...,
---
.
...........
b,
ri model harus dibandipgkan t b r l e b i h dabn$
. . - . ,....
percobaan.
-
.
I
......
dengan h a s i l
.- ., "
J i k a t e l a h didapatkan model yang memuaskan, ma-
k a pendugaan h a s i l pengeringan untuk s e t i a p k o n d i s i pengeringan dapat dilakukan dengan ekstensive.
Hal i n i memberi ke-
untungan dalam waktu dan biaya.
P e n e l i t i a n i n i b e r t u j u a n untuk membuat model s i m u l a s i
pengeringan gabah dengan a l a t t i p e bak dan t i p e c r o s s flow
dengan menggunakan model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dan
model keseimbangan, mempelajari pengaruh suhu udara penger i n g , kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r
awal gabah terhadap performansi pengering t i p e bak dan t i p e
cross flow, dan untuk mengumpulkan d a t a performansi a l a t pengering t i p e bak untuk v e r i f i k a s i model.
Model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l memberikan h a s i l
s i m u l a s i l e b i h mendekati h a s i l percobaan dibandingkan model
keseimbangan.
Perbedaan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a h a s i l
s i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dengan h a s i l
percobaan kurang d a r i 1.5% bk, sedangkan untuk model keseimbangan kurang d a r i 3% bk pada a k h i r s i a u l a s i .
S i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l selama
7 jam membutuhkan ~ a k t uperhitungan ltomputer
20 jam, sedanr-
kan untuk model keseimbangan hanya membutuhkan waktu perhitungan komputer 1 jam.
Oleh k a r e n a i t u , untuk mempelajari
pengaruh suhu udara pengering, kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r awal gabah terhadap performansi
pengering t i p e bak dan t i p e c r o s s flow t e l a h digunakan mod e l keseimbangan.
Suhu udara pengering yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udar a yang t i n g g i , kadar a i r a w l yang rendah dan tumpukan yang
t i p i s akan mempercepat waktu pengeringan d a r i pengering t i p e
bak.
Suhu udara yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udara yang
t i n g g i , k a d a r a i r awal yang rendah, tumpukan yang t i p i s dan
kecepatan a l i r a n gabah yang rendah akan mengurangi panjang
SIMULASI PEHGERINGAN GABAH
Oleh
EiiVAN AD1 NUGROHO
F 19.0212
SKRIPSI
y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJAITA TEKNOMGI PERTAKIAN
Jurusan MEKANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1986
FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
IIJSTITUT PELITANIAIi BOGOR
FAKULTAS TEKNOMGI PWTANIAN
SKHIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PZRTANIAN
pada Jurusan MMANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
AN AD1 WGROHO
F 19.0212
Dilahirkan pada t a n g g a l 18 Agustus 1964
di Rembang
4
Tanggal l u l u s : 2 2 Nopember 1986
Dosen Pembimbing
KATA PENGANTAII
P u j i dan syukur dipanjatkan ke hadapan Allaw S'rl'P,
karena hanya dengan rahmatNyalah maka s k r i p s i i n i dapat
p e n u l i s selesaikan.
P e n u l i s mengucapkan terima k a s i h kepada :
1. D r . Ir. Atjeng M. S y a r i e f , MSAE sebagai dosen pembimbing
utama,
2. Ir. John Kumendong a t a s saran-saran yang t e l a h diberikan,
3. D e s t r i a n i yang t e l a h memberikan dorongan m o r i l selama
p e n u l i s melakukan s t u d i d i Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,
4. Rekan-rekan d i Asrama Gilang Kencana s e r t a rekan s a t u
bimbingan yang t e l a h s a l i n g membantu d i dalam pencapaian
t u juan.
Akhirnya k r i t i k dan s a r a n sangat p e n u l i s harapkan demi
perbaikan t u l i s a n selanjutnya.
Bogor, Nopember 1986
Penulis
iii
Halaman
................................ iii
DAEVPAR TABEL ..................................
vi
DAFTAR GAMBAR ................................. vii
DAPTAR LAMPIRAN .............................. v i i i
KATA PSNGANTAR
................................. x i i
DAFTAR SIMBOL PADA PROGRAM KOWUTER ........... xiv
DAFTAR S I M B O L
11. TINJAUAN PUSTAKA
A.
..................
MODEL PSNGEEZINGAW L A P I S A N T I F I S
B. MODEL PENGERINGAN LAPISAW TEBAL
..
C. MODEL S I M U L A S I PEWGERINGALT GABAH
.....................
A. PE",IWRUNAIU MODEL ................
B. PEIiULISAN PROGRAM KOMPUTER .................
C. V E R I F I K A S I MODEL ...........................
IV. HASIL DAN' PEPBAHASAN ..........................
A. LUAS PERIvlUKAAN S P E S I F I K GABAII ..............
S I M U L A S I DZNGAPI DATA PdRI N G TIPS BAK ...........
PENGERINGAIJ T I P E BAK ............
111. METODA F E N E L I T I A N
PENGERINGAN T I P S CROSS FLOW
.
.......
.....................
DAIU PZRSAMAAN E M P I R I S
iv
47
62
67
67
.
Halaman
KESIMPULAN
.................................
105
DAFTAR TABEL
.........................
Perbandingan pengukuran kadar air a n t a r a
oven dengan K e t t PB-1X ...................
3. Perbandingan pengukuran suhu a n t a r a termokopel
dengan termometer a i r r a k s a .....
66
...
67
Tabel
1. Data masukan ( i n p u t program) yang dibutuhkan s e t i a p model
Tabel
2.
Tabel
CC
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
4. Hasil pengukuran panjang, l e b a r dan t e b a l
sampel gabah v a r i e t a s Cisadane (17%bk)
..............................
6 . H a s i l perhitungan l u a s permukaan s p e s i f i k
gabah ....................................
7. Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi
pengeringan t i p e bak .....................
Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi
pengeringan t i p e c r o s s flow ..............
8.
49
66
.sil pengukuran ukuran kaleng dan jumlah
b u t i r gabah
67
-
68
75
89
DAFTAR GAMBAR
Halaman
..........................
..
......................
........................
Gambar
1. Volume k o n t r o l
Gambar
2. Pemberian indek pada model persamaan
d i f f e r e n s i a l p a r s i a l pengering t i p e b a k
Gambar
3. Pemberian indek pada model keseimbangan
Gambar
4. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l
p a r s i a l t i p e bak
pengering t i p e bak
Gambar
5. Algoritma model keseimbangan t i p e bak
Gambar
6. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l
p a r s i a l t i p e c r o s s flow
Gambar
...
.................
7. Algoritma model keseimbangan t i p e c r o s s
a
..............................
air
...................................
Gambar
8.
Gambar
9. Perbandingan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a
gabah
ngukuran suhu dah kadar
15
34
41
50
53
56
59
64
imulasi da-
tentu
......................
antara kadar a i r h a s i l perh a s i l s i m u l a s i d a r i penge-
vii
70
Halaman
Gambar 14. Perbandingan a n t a r a suhu udara h a s i l percobaan dengan h a s i l sirnulasi d a r i penger i n g t i p e bak untuk kedalaman 13.5 cm set e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
73
Gambar 15. Perbandingan a n t a r a suhu udara h a s i l percobaan dengan h a s i l s i m u l a s i d a f i penger i n g t i p e bak untuk kedalaman 22.5 cm set e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
74
Gambar 16. D i s t r i b u s i kadar
menurut kedalaman
d a r i pengering t i p e bak s e t e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
76
Gambar 17. D i s t r i b u s i suhu udara menurut kedalaman
d a r i pengering t i p e bak s e t e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
76
Gambar 18. D i s t r i b u s i kelembaban
udara menur u t kedalaman d a r i pengering t i p e bak set e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u
77
Gambar 19. Pengaruh suhu udara pengering terhadap
d a r i pengering t i p e
d i s t r i b u s i kadar
bak s e t e l a h 7 jam pengeringan
79
........
........
air
......................
......................
relatif
........
air
...........
Gambar 20.
hu udara pengering terhadap
..
...........
r rata-rata d a r i pengering t i p e
l a h waktu p e n g e r r i n g a n t e r t e n t u
l i r a n udara terhadap
d a r i pengering t i p e
n
79
81
a1
a1 terhadap d i s t r i engering t i p e bak
gan
..............
awal terhadap kadar
pengering t i p e bakse-
..........
t r i b u s i kadar a i r d a r i pengering t i p e
bak s e t e l a h 7 jam pengeringan
viii
82
82
84
INSTXTIST PERTANRAN BOGOR
B O G O W
Zrvan Adi Nugroho.
F Ilq.021~2.
Simulasi Pengeringan Gabah.
Dibawah bimbingan A t jeng M. S y a r i e f .
RINGKASAN
K a r a k t e r i s t i k pengeringan d a r i a l a t pengering dapat d i p e l a j a r i dengan t e k n i k s i m u l a s i sebagai pengganti percobaan.
Teknik s i m u l a s i (modeling) memerlukan sejumlah persamaan-
.
persamaan yang rnenggambairkan-f enamena. peegeringan d a r i a l a t
.:.?.~
.. ,..r.;26Y53L?.i;,3r:+ 5.36 ;
................. -..,.
..... :
pengering.
:~ B ,~rg:zjG
. . . . . . . !i.-......
-.--.
-.-.-.
Untuk menda~atk&ni:m&e:l simul.a$i: yang itepat, h a s i l da-
-
:"...,
---
.
...........
b,
ri model harus dibandipgkan t b r l e b i h dabn$
. . - . ,....
percobaan.
-
.
I
......
dengan h a s i l
.- ., "
J i k a t e l a h didapatkan model yang memuaskan, ma-
k a pendugaan h a s i l pengeringan untuk s e t i a p k o n d i s i pengeringan dapat dilakukan dengan ekstensive.
Hal i n i memberi ke-
untungan dalam waktu dan biaya.
P e n e l i t i a n i n i b e r t u j u a n untuk membuat model s i m u l a s i
pengeringan gabah dengan a l a t t i p e bak dan t i p e c r o s s flow
dengan menggunakan model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dan
model keseimbangan, mempelajari pengaruh suhu udara penger i n g , kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r
awal gabah terhadap performansi pengering t i p e bak dan t i p e
cross flow, dan untuk mengumpulkan d a t a performansi a l a t pengering t i p e bak untuk v e r i f i k a s i model.
Model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l memberikan h a s i l
s i m u l a s i l e b i h mendekati h a s i l percobaan dibandingkan model
keseimbangan.
Perbedaan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a h a s i l
s i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dengan h a s i l
percobaan kurang d a r i 1.5% bk, sedangkan untuk model keseimbangan kurang d a r i 3% bk pada a k h i r s i a u l a s i .
S i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l selama
7 jam membutuhkan ~ a k t uperhitungan ltomputer
20 jam, sedanr-
kan untuk model keseimbangan hanya membutuhkan waktu perhitungan komputer 1 jam.
Oleh k a r e n a i t u , untuk mempelajari
pengaruh suhu udara pengering, kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r awal gabah terhadap performansi
pengering t i p e bak dan t i p e c r o s s flow t e l a h digunakan mod e l keseimbangan.
Suhu udara pengering yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udar a yang t i n g g i , kadar a i r a w l yang rendah dan tumpukan yang
t i p i s akan mempercepat waktu pengeringan d a r i pengering t i p e
bak.
Suhu udara yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udara yang
t i n g g i , k a d a r a i r awal yang rendah, tumpukan yang t i p i s dan
kecepatan a l i r a n gabah yang rendah akan mengurangi panjang
SIMULASI PEHGERINGAN GABAH
Oleh
EiiVAN AD1 NUGROHO
F 19.0212
SKRIPSI
y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJAITA TEKNOMGI PERTAKIAN
Jurusan MEKANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1986
FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
IIJSTITUT PELITANIAIi BOGOR
FAKULTAS TEKNOMGI PWTANIAN
SKHIPSI
Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PZRTANIAN
pada Jurusan MMANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
AN AD1 WGROHO
F 19.0212
Dilahirkan pada t a n g g a l 18 Agustus 1964
di Rembang
4
Tanggal l u l u s : 2 2 Nopember 1986
Dosen Pembimbing
KATA PENGANTAII
P u j i dan syukur dipanjatkan ke hadapan Allaw S'rl'P,
karena hanya dengan rahmatNyalah maka s k r i p s i i n i dapat
p e n u l i s selesaikan.
P e n u l i s mengucapkan terima k a s i h kepada :
1. D r . Ir. Atjeng M. S y a r i e f , MSAE sebagai dosen pembimbing
utama,
2. Ir. John Kumendong a t a s saran-saran yang t e l a h diberikan,
3. D e s t r i a n i yang t e l a h memberikan dorongan m o r i l selama
p e n u l i s melakukan s t u d i d i Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,
4. Rekan-rekan d i Asrama Gilang Kencana s e r t a rekan s a t u
bimbingan yang t e l a h s a l i n g membantu d i dalam pencapaian
t u juan.
Akhirnya k r i t i k dan s a r a n sangat p e n u l i s harapkan demi
perbaikan t u l i s a n selanjutnya.
Bogor, Nopember 1986
Penulis
iii
Halaman
................................ iii
DAEVPAR TABEL ..................................
vi
DAFTAR GAMBAR ................................. vii
DAPTAR LAMPIRAN .............................. v i i i
KATA PSNGANTAR
................................. x i i
DAFTAR SIMBOL PADA PROGRAM KOWUTER ........... xiv
DAFTAR S I M B O L
11. TINJAUAN PUSTAKA
A.
..................
MODEL PSNGEEZINGAW L A P I S A N T I F I S
B. MODEL PENGERINGAN LAPISAW TEBAL
..
C. MODEL S I M U L A S I PEWGERINGALT GABAH
.....................
A. PE",IWRUNAIU MODEL ................
B. PEIiULISAN PROGRAM KOMPUTER .................
C. V E R I F I K A S I MODEL ...........................
IV. HASIL DAN' PEPBAHASAN ..........................
A. LUAS PERIvlUKAAN S P E S I F I K GABAII ..............
S I M U L A S I DZNGAPI DATA PdRI N G TIPS BAK ...........
PENGERINGAIJ T I P E BAK ............
111. METODA F E N E L I T I A N
PENGERINGAN T I P S CROSS FLOW
.
.......
.....................
DAIU PZRSAMAAN E M P I R I S
iv
47
62
67
67
.
Halaman
KESIMPULAN
.................................
105
DAFTAR TABEL
.........................
Perbandingan pengukuran kadar air a n t a r a
oven dengan K e t t PB-1X ...................
3. Perbandingan pengukuran suhu a n t a r a termokopel
dengan termometer a i r r a k s a .....
66
...
67
Tabel
1. Data masukan ( i n p u t program) yang dibutuhkan s e t i a p model
Tabel
2.
Tabel
CC
Tabel
Tabel
Tabel
Tabel
4. Hasil pengukuran panjang, l e b a r dan t e b a l
sampel gabah v a r i e t a s Cisadane (17%bk)
..............................
6 . H a s i l perhitungan l u a s permukaan s p e s i f i k
gabah ....................................
7. Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi
pengeringan t i p e bak .....................
Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi
pengeringan t i p e c r o s s flow ..............
8.
49
66
.sil pengukuran ukuran kaleng dan jumlah
b u t i r gabah
67
-
68
75
89
DAFTAR GAMBAR
Halaman
..........................
..
......................
........................
Gambar
1. Volume k o n t r o l
Gambar
2. Pemberian indek pada model persamaan
d i f f e r e n s i a l p a r s i a l pengering t i p e b a k
Gambar
3. Pemberian indek pada model keseimbangan
Gambar
4. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l
p a r s i a l t i p e bak
pengering t i p e bak
Gambar
5. Algoritma model keseimbangan t i p e bak
Gambar
6. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l
p a r s i a l t i p e c r o s s flow
Gambar
...
.................
7. Algoritma model keseimbangan t i p e c r o s s
a
..............................
air
...................................
Gambar
8.
Gambar
9. Perbandingan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a
gabah
ngukuran suhu dah kadar
15
34
41
50
53
56
59
64
imulasi da-
tentu
......................
antara kadar a i r h a s i l perh a s i l s i m u l a s i d a r i penge-
vii
70