Analisis Distribusi Temperatur dan Aliran Fluida pada Proses Pengeringan Butiran Teh Bentuk Silinder Di Dalam Fluidized Bed Dryer Menggunakan Computational Fluid Dynamic (CFD)

Abstract

Pengeringan merupakan proses perpindahan panas dan uap air secara simultan yang memerlukan energi panas untuk menguapkan kandungan air dari bahan yang akan dikeringkan. Penelitian ini dilakukan dengan cara simulasi. Produk yang dipilih untuk simulasi ini yaitu teh. Simulasi numerik perpindahan massa pada teh dilakukan dengan menempatkan material teh pada domain komputasi sebuah aliran eksternal. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis distribusi temperatur pada partikel teh dengan menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) dan menganalisis pengaruh variasi kecepatan inlet dan temperatur inlet terhadap waktu pengeringan sehingga diperoleh metode pengeringan yang paling optimum pada pengeringan teh. Penurunan massa pada teh dihitung secara analitik dengan menggunakan persamaan laju penurunan massa. Teh dimodelkan dengan bentuk menyerupai silinder setelah dilakukan pelayuan untuk kemudian dikeringkan. Kecepatan masuk aliran udara dan temperatur masuk divariasikan sesuai dengan batas kecepatan minimum dan maksimum fluidisasi dan temperatur pengeringan teh untuk fluidized bed dryer. Waktu yang digunakan untuk menurunkan kadar air hingga 3% berdasarkan temperatur pada kecepatan 1,6 m/s secara berurutan adalah 354 s (88⁰C), 300 s (93⁰C), dan 256 s (98⁰C). Sementara pada kecepatan 2,6 m/s waktu yag dibutuhkan adalah 277 s (88⁰C), 234 s (93⁰C), dan 200 s (98⁰C) serta untuk kecepatan 3,6 m/s berturut-turut 235 s (88⁰C), 199 s (93⁰C), dan 169 s (98⁰C). Untuk pengeringan teh lebih optimal dilakukan dengan menaikkan kececepatan masuk aliran fluida dibandingkan dengan menaikkan temperatur.