i SIMULASI POLA ALIRAN DALAM TANGKI

SIMULASI POLA ALIRAN DALAM TANGKI
BERPENGADUK MENGGUNAKAN
SIDE-ENTERING IMPELLER UNTUK SUSPENSI
PADAT-CAIR
Nama
Jurusan
Pembimbing
: Brilliant Gustiayu S.
(2308 100 074)
Ayu Ratna Sari
(2308 100 112)
: Teknik Kimia FTI-ITS
: Prof. Dr. Ir Sugeng Winardi, M Eng
Dr. Tantular Nurtono, ST. M Eng
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik
pola alir dan deadzone yang terjadi dalam pengadukan suspensi
padat cair pada tangki berpengaduk menggunakan side-entering
impeller dengan sistem pencampuran padat-cair secara simulasi
berbasis Computational Fluid Dynamics (CFD).
Pengadukan dilihat dari letak pengadukannya dapat
dibagi menjadi dua macam, yaitu pengadukan dari atas (Top
Entering) dan pengadukan dari samping (Side Entering). Selama
ini penelitian menggunakan side-entering impeller sangat jarang
menggunakan simulasi dan lebih sering berdasarkan eksperimen
yang membutuhkan banyak biaya dan instrumen analisis.
Fenomena yang terjadi seperti pola aliran dan distribusi fraksi
massa belum dapat diketahui. Dengan menggunakan CFD yang
merupakan analisis sistem yang melibatkan aliran fluida,
perpindahan panas, dan fenomena yang terkait seperti reaksi
kimia dengan menggunakan simulasi komputer dapat telihat
vector, kontur dan pola aliran yang terbentuk dari distribusi
partikel padat dalam campuran.
Dalam penelitian ini fluida yang digunakan adalah air
dan larutan garam sebagai single phase. Sedangkan sebagai
larutan multiphase digunakan air dan partikel PVC dengan
diameter partikel sebesar 94 µm. Sehingga diharapkan manfaat
i
yang diperoleh adalah simulasi ini dapat memberikan informasi
karakteristik detail tentang pola alir fluida dan deadzone dengan
menggunakan side-entering impeller secara menyeluruh dan 3-D.
Dari simulasi yang dilakukan didapatkan bahwa pola alir
yang terjadi dalam tangki berisi air (single phase), tangki yang
berisi larutan garam, dan tangki yang berisi air dan partikel PVC
cenderung tidak seragam, hal ini disebabkan karena perbedaan
densitas dan viskositas pada air dan larutan garam dan adanya
solid pada air dan partikel PVC, sehingga menyebabkan bedanya
arah aliran yang terjadi. Geometri tangki dan kecepatan putar
impeller dapat mempengaruhi terjadinya deadzone. Makin kecil
ukuran tangki dan makin besar kecepatan putar impellernya,
maka deadzone yang terjadi juga akan semakin kecil.Untuk
distribusi solid, pada geometri tangki kecil, distribusi solidnya
berada pada permukaan tangki, sedangkan pada geometri tangki
besar distribusi solidnya berada pada dasar tangki.
Kata kunci: Side-entering, Tangki pengaduk, CFD, Impeller.
ii