60
4.2.1. Model thin film untuk fluida non-Newtonian berdasarkan nilai koefisien perpindahan massa
k
yang dihitung menggunakan persamaan difusi Brownian Navier- Stokes
D
bdn
Menurut Belfort et al. 1994, difusi Brownian lebih dominan untuk partikel berukuran dibawah 1
μm. Berdasarkan persamaan 10, dengan asumsi suhu umpan ditetapkan 30 °C dan jari-jari partikel tersuspensi sama, yaitu sebesar 0.9
μm, maka diperoleh nilai koefisien difusi Brownian
D
bdn
sebesar 2.47x10
-13
m
2
dtk
-1
. Hasil ini tidak berbeda jauh dengan yang dilaporkan oleh Belfort et al. 1994, yang mana nilai koefisien difusi Brownian untuk partikel berukuran mikron
di dalam air adalah pada orde 10
-13
m
2
dtk
-1
. Nilai koefisien difusi Brownian dimasukkan ke dalam persamaan 19 sehingga diperoleh nilai koefisien
perpindahan massa pada laju alir 0.05 – 0.09 m dtk
-1
sebesar 3.91 x 10
-8
– 4.76x 10
-8
m dtk
-1
Tabel 10. Tabel 10 Nilai
k
non-Newtonian
k
bdn
pada berbagai laju alir Laju Alir
m dtk
-1
γ
w
dtk
-1
k
bdn
m dtk
-1
0.05 719.76
3.91 x 10
-8
0.06 863.71
4.16 x 10
-8
0.07 1007.66
4.38 x 10
-8
0.08 1151.62
4.57 x 10
-8
0.09 1295.57
4.76 x 10
-8
Selanjutnya nilai
k
bdn
yang diperoleh dimasukkan ke dalam persamaan 11, sehingga menghasilkan nilai fluksi sebesar 8.18 x 10
-8
- 1.01 x 10
-7
m detik
-1
. Nilai fluksi hasil prediksi jauh lebih rendah dari nilai fluksi hasil percobaan
sebesar 1.18 x 10
-5
– 2 x 10
-5
m detik
-1
dengan perbedaan hampir 3 orde Gambar 31. Model difusi Brownian umumnya digunakan untuk makromolekul.
Makromolekul memiliki ukuran partikel yang relatif kecil, sehingga jika menggunakan model difusi Brownian, hasil yang ditunjukkan tidak berbeda jauh.
Namun demikian, hasilnya dapat berbeda apabila yang digunakan adalah jus jeruk. Dengan kandungan partikel-partikel yang berukuran relatif besar, yaitu di
atas 1 mikron dan beragam, difusi zat terlarut menjadi lebih rendah, sehingga
61
menghasilkan fluksi yang rendah. Hal inilah yang kemungkinan menyebabkan nilai fluksi prediksi jauh lebih rendah daripada nilai fluksi percobaan.
1.E-08 1.E-07
1.E-06 1.E-05
1.E-04 1.E-03
0.05 0.06
0.07 0.08
0.09 Laju alir m dtk
-1
Fluksi m dtk
-1
J percobaan J bdn
Gambar 31 Perbandingan nilai fluksi hasil prediksi menggunakan model thin film untuk fluida non-Newtonian berdasarkan koefisien difusi Brownian
dengan nilai fluksi hasil percobaan
4.2.2. Model thin film untuk fluida non-Newtonian berdasarkan nilai koefisien perpindahan massa
Kategori