ANALISIS EFISIENSI DAN PENURUNAN TEKANAN PADA SIKLON PERSEGI MENGGUNAKAN CFD

Novi Sylvia; Yazid Bindar

ANALISIS EFISIENSI DAN PENURUNAN TEKANAN PADA SIKLON PERSEGI MENGGUNAKAN CFD

Novi Sylvia, Yazid Bindar

Abstract

Artikel ini memaparkan hasil penelitian yang diperoleh melalui aplikasi komputasi dinamika fluida (Computational Fluida Dynamic,CFD) untuk mensimulasi medan alir di dalam siklon persegi. Perangkat lunak Gambit digunakan sebagai pre-processor untuk menggambar konfigurasi, diskritisasi, dan pendefinisian kondisi batas siklon. Geometri siklon silinder Lapple dan persegi ditinjau dari volume yang sama. Diameter siklon yang digunakan 0,2 m menyesuaikan dengan diameter siklon silinder Lapple yang digunakan Wang pada eksperimennya, dengan kondisi operasi ditentukan pada laju alir gas sebesar 0,1m³/s sementara beban partikel dalam laju alir gas sebesar 0,01kg/m³. Perangkat lunak CFD FLUENT 6.2.16 digunakan untuk simulasi medan alir dan dinamika partikel dalam siklon. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh geometri siklon persegi terhadap medan alir, efisiensi dan penurunan tekanan. Prediksi yang dihasilkan memberikan informasi mengenai medan alir berupa kecepatan axial dan tangensial di dalam siklon serta informasi efisiensi dan penurunan tekanan. Hasil kajian menunjukkan bahwa kecepatan tangensial mendominasi medan alir di luar garis tengah siklon, sementara kecepatan aksial mendominasi medan alir di daerah garis tengah siklon. Penurunan tekanan yang terjadi pada siklon persegi lebih tinggi dari siklon silinder, namun efisiensi untuk siklon persegi lebih tinggi dibandingkan siklon Lapple.

Keywords

Siklon persegi;siklon silinder;dinamika fluida komputasi;efisiensi;dan penurunan tekanan.

Full Text:

PDF

References

Barth, W. (1956), Design and layout of the cyclone separator on the basis of new investigations. Brennstow-Waerme-Kraft, 8 :1–9.

Boysan, F., Ayers, W.H., dan Swithenbank, J.A. (1982), Fundamental mathematical modeling approach to cyclone design. Trans IChemE, 60: 222-230.

Elsayed, Khairy., dan Lacor, Chris. (2010), Optimization of the cyclone separator geometry for minimum pressure drop using mathematical models and CFD simulations. Chemical Engineering Science, 65: 6048–6058.

FLUENT 6.2.16, (2005), User’s Guide. FLUENT Incoparated.

Griffiths, W.D dan Boysan F. (1996), Computational fluid dynamics (CFD) and empirical modelling of the Performance of a number of cyclone samplers. J. Aerosol Sci, 27: 281 -304

Hoekstra, A. J., Derksen, J. J. dan Van den Akker, H. E. A. (1999), An experimental and numerical study of turbulent swirling fow in gas cyclones.Chem Eng Sci, 54: 2055±2065.

Lapple, C.E (1951),Process uses many collector types. Chem.Eng, 58:114

Shepherd, C.B., dan Lapple, C.E. (1939), A Design Approach In Cyclones. Air pollution control, 2: 127-139.

Wang, B., Xu, D.L., Xiao, G. X., dan Yu, A.B., (2005), Numerical study of gas-solid flow in a Siklon. Applied Mathematical Modelling, 30:1326-1342.