Computer File
Pemodelan dan simulasi secara tunak dan dinamik pada pengeringan dengan rotary dryer
Rotary dryer merupakan salah satu jenis alat pengering kontinu yang sangat luas
penggunaannya di dalam industri-industri kimia, farmasi, makanan, dan sebagainya.
Rotary dryer merupakan sistem yang kompleks dimana dalam pemodelannya melibatkan
neraca massa, neraca energi, dan perpindahan massa dan energi sehingga menghasilkan
persamaan diferensial parsial non-linier. Sistem yang kompleks ini menyebabkan desain
dan scale-up dari rotary dryer biasanya bergantung dari pengalaman sehingga dibutuhkan
model yang cukup akurat agar dapat mempermudah desain dan scale-up alat ini. Penelitian
ini dilakukan untuk mendapatkan model matematika dengan distributed parameter system
untuk pengeringan dengan rotary dryer dan mengetahui profil dari temperatur dan
kandungan air dalam padatan sepanjang rotary dryer dengan simulasi tunak dan dinamik.
Penelitian ini dilakukan dengan menyusun neraca massa komponen kandungan air di
dalam padatan dan gas pengering, serta neraca energi pada umpan dan gas pengering
dengan asumsi aliran sumbat. Peneracaan diturunkan dengan distributed parameter system
(berubah terhadap waktu dan posisi) yang merupakan persamaan diferensial parsial nonlinier
dan penyelesaiannya dilakukan dengan cara mengubah persamaan diferensial parsial
tersebut menjadi persamaan diferensial biasa dengan metode finite difference, kemudian
dilakukan integrasi numerik dengan perangkat lunak MATLAB. Variabel yang diamati
adalah kandungan air dalam padatan, kandungan air dalam udara pengering, temperatur
padatan, dan temperatur udara pengering. Pengaruh laju alir padatan, laju alir udara,
kandungan air dalam padatan, temperatur padatan, dan temperatur udara pengering
masukan terhadap variabel yang diamati dianalisa pada keadaan tunaknya. Pada simulasi
dinamik dilakukan regresi yang sesuai untuk rnendapatkan parameter-parameter dinamik
proses.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa jumlah diskretisasi yang cukup baik untuk
mengubah persamaan diferensial menjadi persamaan aljabar adalah 30. Pemodelan yang
dilakukan telah memiliki keakuratan yang cukup baik dengan persen error tertinggi 7,74%
untuk temperatur udara dan 3,25% untuk kandungan air dalam padatan. Hasil simulasi
pada keadaan tunak menunjukkan bahwa laju alir padatan (Ff0), laju alir udara pengering
(Fu0), kandungan air dalam padatan (W0), temperatur padatan (Tf0), dan temperatur udara
masukan (Tu0) memengaruhi nilai kandungan air dalam padatan (W), kandungan air dalam
udara (Y), temperatur padatan (Tf), dan temperatur udara pengering (Tu) keluaran rotary
dryer dengan pengaruh paling besar adalah dari temperatur udara dan yang paling kecil
adalah dari temperatur padatan pada penyimpangan dari keadaan awal sebesar 20%. Dari
simulasi dinamik didapatkan bahwa dengan penyimpangan kondisi masukan sebesar 20%
maka perubahan kandungan air dalam padatan dan temperatur udara cenderung stabil
(tidak mengalami overshoot), temperatur padatan cenderung mengalami sedikit overshoot
dan berosilasi, sedangkan kandungan air dalam udara mengalami overshoot yang cukup
besar yang diindikasikan dari nilai lead time yang lebih besar dibandingkan time constantnya.
Parameter-parameter dinamik yang diperoleh dari simulasi dapat digunakan lebih
lanjut untuk tujuan kontrol.
Barcode | Tipe Koleksi | Nomor Panggil | Lokasi | Status | |
---|---|---|---|---|---|
skp30541 | DIG - FTI | Skripsi | TK GER p/15 | Perpustakaan | Tersedia namun tidak untuk dipinjamkan - Missing |
Tidak tersedia versi lain