Analisis Distribusi Kecepatan Fluida Menggunakan CFD pada Ruang Pengeringan Vertical Multigrain Dryer Berbahan Bakar Biomassa

Nurin Ni'Matullaily, Dr. Ir. Andang Widi Harto, M.T., IPU, ASEAN Eng.; Ir. Fadli Kasim, S.T., M.Sc. IPM

2025 | Skripsi | FISIKA TEKNIK

Ketidakseragaman distribusi udara pada ruang pengeringan (drying chamber) vertical multigrain dryer dapat memengaruhi kualitas hasil pengeringan biji-bijian. Berdasarkan SNI 7597:2010, keragaman kadar air maksimum pada bijibijian yang dikeringkan adalah 2%. Penelitian ini difokuskan untuk menganalisis distribusi kecepatan aliran udara pada ruang pengeringan vertical multigrain dryer menggunakan simulasi CFD. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak ANSYS Fluent 2024 R2 dengan model turbulensi k-? SST dan pendekatan porous media untuk merepresentasikan tumpukan biji-bijian. Parameter utama yang digunakan adalah Extent of Non-Uniformity (????????????) untuk mengukur tingkat keseragaman distribusi aliran udara. Desain awal kemudian dibandingkan dengan desain alternatif yang memodifikasi posisi inlet plenum guna melihat pengaruh posisi inlet terhadap distribusi aliran. Hasil simulasi menunjukkan bahwa desain awal memiliki nilai ???????????? sebesar 7,326% pada sisi inlet grain column. Desain alternatif menurunkan ???????????? menjadi 4,249%, menunjukkan peningkatan keseragaman pada inlet grain column sebesar 42%. Namun, perubahan posisi inlet tidak berpengaruh signifikan terhadap distribusi aliran pada sisi outlet, dengan nilai ???????????? tidak berubah secara signifikan dari 27,972% menjadi 29,015%, sehingga distribusi aliran fluida oleh plenum ruang pengeringan pada vertical multigrain dryer dinilai sudah cukup optimal, dengan perubahan posisi inlet tidak berpengaruh secara signifikan terhadap pemerataan distribusi aliran fluida di dalam grain column.

The non-uniformity of air distribution in the drying chamber of a vertical multigrain dryer can affect the quality of the drying results of grains. Based on SNI 7597:2010, the maximum moisture content variation in dried grains is 2%. This study focuses on analyzing the distribution of air flow velocity in the drying chamber of a vertical multigrain dryer using CFD simulation. The simulation used ANSYS Fluent 2024 R2 software with the k-? SST turbulence model and the porous media approach to represent the grain pile. The main parameter used is the Extent of Non-Uniformity (????????????) to measure the level of uniformity of airflow distribution. The initial design was then compared with an alternative design that modified the position of the plenum inlet to see the effect of the inlet position on the flow distribution. The simulation results showed that the initial design had an ???????????? value of 7.326% on the inlet side of the grain column. The alternative design reduces ???????????? to 4.249%, indicating a 42% increase in uniformity at the grain column inlet. However, changes in the inlet position do not significantly affect the flow distribution at the outlet side, with the ???????????? value not changing significantly from 27.972% to 29.015%. Therefore, the fluid flow distribution by the drying chamber plenum in the vertical multigrain dryer is considered quite optimal, with changes in the inlet position not significantly affecting the even distribution of fluid flow in the grain column.

Kata Kunci : Computational fluid dynamics, drying chamber, extent of nonuniformity, porous media