Analisis Numerik Pengaruh Blade Angle dan Jarak Supply-Return Air Duct terhadap Kinerja Pendinginan pada Cold Storage Ikan Tuna Berkapasitas 278 Ton

ALFANDARU SANDRO K, Ir. Fauzun, S.T., M.T., Ph.D., IPM., ASEAN.Eng.

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Ikan tuna, spesifik pada ikan tuna sirip kuning merupakan salah satu komoditas pangan dimana dalam rantai pendistribusiannya memerlukan sebuah fasilitas untuk menjaga kualitasnya. Cold storage merupakan salah satu fasilitas yang dapat digunakan untuk menjaga kualitas terebut. Penyimpanan ikan tuna pada umumnya dijaga pada temperatur -25 derajat Celcius. Sehingga berdasarkan acuan temperatur yang diharapkan tersebut, cold storage harus mampu menurunkan temperatur mulai dari temperatur ketika ikan tuna masuk ke dalam cold storage atau -5 derajat Celcius. Cold storage yang digunakan harus mempertimbangkan aspek waktu pendinginan dimana waktu yang diperlukan tidak melebihi dari umur simpan ikan tuna. Dimensi cold storage dengan ukuran 16,3 m x 12,5 m x 5,05 m disimulasikan untuk dapat mengetahui waktu pendinginan. Cold storage ini kemudian juga dilakukan variasi berupa blade angle dan jarak supply-return air duct untuk dapat mengetahui desain yang paling optimal dimana nilai blade angle yang disimulasikan meliputi 60 derajat sebagai komparasi, 45 derajat, dan 65 derajat, serta nilai jarak supply-return air duct sebesar 1219 mm sebagai komparasi, 914 mm, dan 1371 mm. Simulasi numerik secara transient dengan CFD dilakukan dengan menerapkannya pada variasi blade angle terlebih dahulu dimana berdasarkan simulasi ini kemudian diambil variasi terbaik yang lalu dilanjutkan dengan variasi jarak supply-return air duct. Berdasarkan hasil simulasi CFD, didapatkan bahwa desain cold storage yang paling optimal dengan variasi blade angle sebesar 45 derajat dan jarak supply-return air duct sebesar 914 mm. Penentuan desain paling optimal ini ditentukan oleh tiga parameter penting, yakni laju dan keseragaman proses pendinginan serta cooling time. Waktu yang diperlukan pada desain ini untuk mendinginkan ikan tuna adalah pada 192 jam atau 8 hari dengan temperatur rata-rata pada -27,1 derajat Celcius.

Tuna fish, specifically yellowfin tuna fish, is one of the food commodities in which the distribution chain requires a facility to maintain its quality. Cold storage is one of the facilities that can be used to maintain the quality. Tuna fish storage is generally maintained at -25 degree Celcius. So that based on the expected temperature reference, cold storage must be able to reduce the temperature starting from the temperature when the tuna fish enters the cold storage or -5 degree Celcius. Cold storage that is used must consider the aspect of cooling time where the time required does not exceed the shelf life of the tuna. The dimensions of the cold storage with a size of 16.3 m x 12.5 m x 5.05 m are simulated to determine the cooling time. Cold storage is then also carried out variations in the form of blade angle and air duct supply-return distance to be able to find the most optimal design where the simulated blade angle value includes 60 degree as a comparison, 45 degree, and 65 degree, as well as the value of the water supply-return distance. duct of 1219 mm for comparison, 914 mm, and 1371 mm. Transient numerical simulation with CFD is done by applying it to the variation of blade angle first. Based on this simulation, the best variation is taken, followed by variations in the supply-return air duct distance. Based on the CFD simulation results, it is found that the cold storage design is the most optimal with a variation of the blade angle of 45 degree and the air duct supply-return distance of 914 mm. The determination of the most optimal design is determined by three important parameters, namely the rate and uniformity of the cooling process and cooling time. The time required for this design to cool tuna fish is 192 hours or 8 days with an average temperature of 27,1 degree Celcius.

Kata Kunci : Simulasi numerik, CFD, Transient, Cold storage, Ikan tuna sirip kuning, Blade angle, Jarak supply-return air duct