Pengaruh Jumlah Blade Impeller dan Kecepatan Putar Impeller Terhadap Pola Aliran dan Homogenitas Fluida Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics (CFD)
Abstract
Mixing merupakan proses yang sering diterapkan di industri untuk mempercepat proses pencampuran fluida karena terjadinya perpindahan massa dan energi. Pengaplikasian Side Entering Mixer (SEM) masih belum optimal karena terdapat beberapa faktor yang dapat mempengaruhi pengadukan, seperti jumlah blade dan kecepatan putar impeller yang akan mempengaruhi pola alir dan homogenitas fluida. Proses mixing yang kurang optimal akan mempengaruhi mutu produk dan pemborosan energi. Untuk itu perlu dilakukan studi lanjut mengenai pengaruh jumlah blade impeller dan kecepatan putar impeller terhadap pola aliran dan homogenitas fluida menggunakan metode Computational Fluid Dynamics (CFD) pada software ANSYS. Penelitian ini menggunakan 3 blade propeller dan 4 blade propeller dengan kecepatan putar impeller sebesar 300, 350, 400, 450, dan 500 rpm. Hasil terbaik yang didapatkan yaitu pada penggunaan 4-blade propeller dengan kecepatan 500 rpm karena pola alir yang dihasilkan semakin cepat dan vortex yang dihasilkan lebih sedikit, serta homogenitas fluida akan cepat tercapai. Adanya vortex dalam proses mixing tidak diinginkan karena menyebabkan buruknya kualitas proses mixing. Terdapat upaya untuk menghindari vortex yaitu dengan cara menempatkan tangki berpengaduk lebih ke tepi serta menambahkan baffle pada dinding tangki.References
B. H. Prasetyo, G. Rubiono, and U. Suryadhianto, “Pengaruh Jumlah Sudu Pengaduk Terhadap Pola Pencampuran dan Konsumsi Daya Listrik pada Mixer Vertikal,” J. V-Mac, vol. 5, no. 1, pp. 9–12, 2020.
B. Gustiayu, A. Ratna, T. Nurtono, and S. Winardi, “Simulasi Pola Aliran dalam Tangki Berpengaduk menggunakan Side-Entering Impeller untuk Suspensi Padat-Cair,” J. Tek., vol. 1, no. 1, pp. 1–4, 2016.
B. Wu, “Computational fluid dynamics study of large-scale mixing systems with side-entering impellers,” Eng. Appl. Comput. Fluid Mech., vol. 6, no. 1, pp. 123–133, 2012, doi: 10.1080/19942060.2012.11015408.
M. Murtadho, Y. Ihsana, N. Fathonah, S. Winardi, and T. Nurtono, “Pengaruh Sudut Masuk Impeller terhadap Pola Alir dalam Reaktor Biogas dengan Side Entering Mixer,” Pengemb. Teknol. Kim. untuk Pengolah. Sumber Daya Alam Indones., no. April, pp. 1–7, 2017.
U. Suryadhiyanto and I. Qiram, “Pengaruh Jumlah dan Kemiringan Sudu Mixer Poros Vertikal Terhadap Unjuk Kerja Pencampuran,” J. Rotor, vol. 11, no. 1, pp. 25–29, 2018.
L. Qomariyah, D. H. Prajitno, M. Sugianto, and P. L. Novitasari, “Pengaruh Side Entry Angle Pada Reaktor Berpengaduk Samping Terhadap Karakteristik Pola Alir Fluida Menggunakan Compu-Tational Fluid Dynamic (Cfd) Effect of Side Entry Angle on Side Stirred Reactor on Fluid Flow Pattern Characteristic Using Computational F,” Semin. Nas.
Soebardjo Brotohardjono, pp. 139–145, 2021.
N. Mumtazah, A. R. Putraninghadi, and N. Nisbatul, “Waktu Pencampuran Simulasi Dinamis Cairan Komputasi dari Tangki Pengaduk Masuk Samping,” Prozima, vol. 5, no. 1, pp. 30–40, 2021, doi: 10.21070/prozima.v5i1.1505.
N. Valentino, D. Lukman Hakim, and F. Mirda Yanti, “Perancangan Geometri Dan Power Pengaduk Untuk Bioreaktor,” J. Energi dan Lingkung., vol. 16, no. 2, pp. 55–58, 2020, doi: 10.29122/jel.v16i2.4802.
I. Tanjung, S. Gultom, F. Napitupulu, D. M. Nasution, and T. Nur, “Analisa Performansi Turbin Vortex Menggunakan Perangkat Lunak Cfd Dengan Variasi Dimensi Sudu I Dan Sudu Iii, Debit Air Masuk Serta Luas Saluran Buang,” J. Din., vol. 5, no. 3, pp. 1–13, 2015.
N. Abie and E. Mauldy Muhammad, “Studi Pengaruh Kecepatan Impeler Terhadap Aliran Fluiada dalam Fermentor Bioethanol Secara Visualisai,” Sepuluh Nopember Institute of Technology, 2018.
A. Susanti, “Studi Hidrodinamika dan Parameter Mixing Time pada Reaktor Biogas dengan Side-Entering Mixer Berbasis CFD,” 2016.
A. B. Cahyani and Carolina, “Simulasi Pencampuran Molasses Dan Ai Pada Tangki Konis,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2016.
