Kebutuhan Energi Penguapan Air dalam Lapisan Batas

124

6.2.12. Kebutuhan Energi Penguapan Air dalam Lapisan Batas

Tabel 6-32 memperlihatkan parameter proses perpindahan massa, momentum dan energi untuk penguapan air pada sepanjang permukaan lapisan batas produk gabah. Energi proses penguapan air merupakan energi untuk pengeringan gabah. Pada percobaan yang dilakukan, ternyata energi yang terdapat aliran bebas yaitu udara panas sangat besar dibandingkan dengan kebutuhan energi dalam proses penguapan air dalam lapisan batas. Hal ini disebabkan terlalu besarnya dimensi tinggi aliran udara bebas dalam alat pengering yaitu jaraknya 38 cm dari permukaan lapisan gabah yang berada dalm rak pengering, sedangkan tinggi lapisan yang terbentuk hanya sekitar 2.5 cm dari permukaan, dengan demikian laju aliran massa udara masuk lapisan batas kecil dan energi yang masuk juga akan kecil. Dengan menentukan hubungan antara rasio ketinggian aliran bebas dan panjang lapisan permukaan dengan ketebalan lapisan batas seperti pada pembahasan bagian 6.2.9, maka ketinggian alat pengering dapat diminimalkan yang pada akhirnya akan menurunkan kebutuhan energi dalam proses penguapan air bahan. Disamping itu dengan ketinggian alat berdasarkan rasio ini keseragaman suhu dan kecepatan pada lapisan permukaan produk dapat ditingkatkan, serta pola aliran laminar selama proses penguapan air dapat lebih dipertahankan 125 Tabel 6-32. Parameter proses perpindahan massa, momentum dan energi untuk penguapan air gabah pada lapisan batas. Parameter Satuan Perobaan 1 Perobaan 2 Perobaan 3 Massa gabah basah kg 4.6 2.7 3.6 Kadar air awal gabah bb 24.67 24.34 24.59 Kadar air akhir gabah bb 14.93 14.52 14.83 Suhu udara lingkungan o C 30.4 30.6 30.2 RH udara lingkungan 54.6 56.2 54.8 RH udara Pengering 49.1 50.2 49.3 Suhu udara aliran bebas o C 37.6 37.4 37.8 Kecepatan aliran bebas mdtk 0.42 0.39 0.44 Fraksi uap air aliran bebas - 0.065 0.065 0.060 Fluks massa uap air kgm 2 dtk 0.00149 0.00235 0.00170 Rata-rata waktu penguapan air jam 7.30 7.16 7.16 Tebal lapisan batas hidrodinamik m 0.020843 0.014194 0.020924 Tebal lapisan batas termal m 0.022792 0.015521 0.023565 Koefisien pindah panas Wm 2 K 3.5735 5.9559 3.02447 Koefisien pindah massa mdtk 0.00151 0.00195 0.00102 Kecepatan massa aliran bebas kgdtk 0.19368 0.20210 0.18445 Massa udara dalam lapisan batas kgdtk 0.00246 0.00327 0.00204 Koefisien gesek permukaan - 5.36. 10 -5 9.57. 10 -5 4.98. 10 -5 Koefisien gaya geser kgm 2 5.95. 10 -4 8.02. 10 -4 4.86. 10 -4 Energi proses penguap air Jdtk 10.146 16.576 8.355 Energi aliran bebas kJdtk 1.40147 1.46240 1.37175 126 6.3. Kajian CFD pada Aliran Fluida 6.3.1. Data input dalam Simulasi CFD