SIMULASI ALIRAN FLUIDA DENGAN VORTEX GENERATOR 35 DERAJAT DAN PENGARUHNYA TERHADAP DISTRIBUSI TEMPERATUR DALAM SILO

YUGA FITRI NUR SYAMSY, . (2022) SIMULASI ALIRAN FLUIDA DENGAN VORTEX GENERATOR 35 DERAJAT DAN PENGARUHNYA TERHADAP DISTRIBUSI TEMPERATUR DALAM SILO. Sarjana thesis, UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA.

	Text COVER.pdf Download (3MB)
	Text BAB 1.pdf Download (701kB)
	Text BAB 2.pdf Restricted to Registered users only Download (3MB) | Request a copy
	Text BAB 3.pdf Restricted to Registered users only Download (967kB) | Request a copy
	Text BAB 4.pdf Restricted to Registered users only Download (464kB) | Request a copy
	Text BAB 5.pdf Restricted to Registered users only Download (308kB) | Request a copy
	Text DAFTAR PUSTAKA.pdf Download (568kB)
	Text LAMPIRAN.pdf Restricted to Registered users only Download (576kB) | Request a copy

Abstract

Proses pengeringan merupakan metode yang membuat bahan pangan menjadi lebih tahan lama tanpa mengurangi kualitas dari bahan pangan tersebut. Mesin yang efektif untuk digunakkan adalah Mesin Spray Dryer. Mesin Spray Dryer memiliki prinsip kerja dengan cara menyemprotkan bahan produk ke dalam ruang pengering, tujuannya untuk menguapkan bahan produk menjadi butiran halus akibat adanya perpindahan panas secara konveksi paksa oleh aliran udara panas dengan bahan produk. Dalam merancang mesin Spray Dryer terdapat beberapa masalah yang sulit untuk diperhitungkan seperti bentuk aliran fluida dan pengaruhnya terhadap distribusi temperatur dalam silo. Bentuk aliran fluida sangat berpengaruh terhadap proses pengeringan, pengeringan dikatakan baik apabila berlangsung dengan cepat tetapi produk yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik. Untuk menciptakan sebuah bentuk aliran fluida yang baik maka mesin Spray Dryer menggunakan Vortex Generator. Vortex Generator merupakan alat yang dapat mempercepat perubahan aliran fluida dari aliran laminar menjadi aliran turbulen. Dalam penelitian ini Vortex Generator yang akan digunakan memiliki sudut sebesar 35° terhadap sumbu Y. Berdasarkan permasalahan tersebut, maka diperlukan simulasi Computational Fluid Dynamics menggunakan software Ansys Academic Fluent 2022. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bentuk aliran fluida terhadap distribusi temperatur dalam silo yang terjadi serta nilai intensitas turbulensi udara dan nilai heat flux yang terjadi dalam ruang pengering. Penelitian ini menggunakan 3 variabel bebas suhu inlet yaitu 100°C, 105°C dan 110°C. Hasil penelitian menunjukkan besar nilai distribusi temperatur silo hasil simulasi dengan hasil uji coba menunjukkan valid dengan nilai selisih untuk suhu inlet 100°C sebesar 11,2%, suhu inlet 105°C sebesar 11,3% dan suhu inlet 110°C sebesar 13,4%. Semakin tinggi suhu inlet yang digunakkan maka distribusi temperatur dalam silo akan menjadi lebih merata dikarenakan semakin berkurang nilai massa jenis udara yang masuk sehingga laju aliran panasnya akan semakin merata ke ruang atas di silo. Jenis aliran udara yang terjadi dalam silo adalah aliran turbulen dan berbentuk vortex setelah melewati Vortex Generator. Besar nilai intensitas turbulensi 196 % dan luas area turbulensi yang terjadi dalam silo sebesar 196,25 m2 dengan ketinggian 1 m dari permukaan bawah silo. Terjadi penurunan nilai heat flux ketika suhu inlet yang digunakan meningkat. Pada suhu inlet 100°C nilai heat flux sebesar 65,9 W/m2, suhu inlet 105°C nilai heat flux sebesar 59,2 W/m2 dan suhu inlet 110°C nilai heat flux sebesar 52,6 W/m2 suhu. Hal ini terjadi karena nilai massa jenis udara yang masuk akan turun ketika suhunya meningkat. ***** The drying process is a method that makes foodstuffs more durable without reducing the quality of these foodstuffs. An effective machine to use is the Spray Dryer Machine. The Spray Dryer machine has a working principle by spraying the product material into the drying chamber, the purpose is to evaporate the product material into fine grains due to the presence of heat transfer by forced convection by the flow of hot air with the product material. In designing the Spray Dryer machine, there are several problems that are difficult to take into account such as the shape of the fluid flow and its effect on the temperature distribution in the silo. The shape of the fluid flow greatly affects the drying process, drying is said to be good when it takes place quickly but the resulting product has good quality. To create a good form of fluid flow, the Spray Dryer machine uses a Vortex Generator. Vortex Generator is a tool that can accelerate the change in fluid flow from laminar flow to turbulent flow. In this study, the Vortex Generator to be used has an angle of 35° to the Y axis. Based on these problems, a Computational Fluid Dynamics simulation is needed using the Ansys Academic Fluent 2022. This study aims to determine the shape of the fluid flow to the distribution of temperature in the silo that occurs as well as the value of the intensity of air turbulence and the value of heat flux that occurs in the drying chamber. This study used 3 inlet temperature-free variables, namely 100°C, 105°C and 110°C. The results showed the magnitude of the silo temperature distribution value of the simulation results with the test results showing valid with the difference values for the 100°C inlet temperature of 11.2%, the inlet temperature of 105°C of 11.3% and the inlet temperature of 110°C of 13.4%. The higher the inlet temperature used, the more even the temperature distribution in the silo will be due to the reduced density value of the incoming air so that the heat flow rate will be more evenly distributed to the upper chamber in the silo. The type of air flow that occurs in the silo is turbulent flow and is in the form of a vortex after passing through the Vortex Generator. The magnitude of the turbulence intensity value is 196% and the area of turbulence that occurs in the silo is 196.25 m2 with a height of 1 m from the bottom surface of the silo. There is a decrease in the heat flux value when the temperature of the inlet used increases. At an inlet temperature of 100°C the heat flux value is 65.9 W/m2, the inlet temperature is 105°C the heat flux value is 59.2 W/m2 and the inlet temperature is 110°C the heat flux value is 52.6 W/m2 temperature. This happens because the value of the density of the incoming air will drop as the temperature increases

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Additional Information:	1). Pratomo Setyadi, S.T.,M.T. ; 2). Ir. Nugroho Gama Yoga, M.T.
Subjects:	Teknologi dan Ilmu Terapan > Teknik Mesin, Mekanika Teknik
Divisions:	FT > S1 Pendidikan Teknik Mesin
Depositing User:	Users 14779 not found.
Date Deposited:	19 Aug 2022 03:17
Last Modified:	20 Aug 2022 02:08
URI:	http://repository.unj.ac.id/id/eprint/32591

Actions (login required)

View Item