Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPenelitian ini bertujuan untuk mempelajari hidrodinamika dalam reaksi transesterifikasi pada reaktor batch berpengaduk. Parameter hidrodinamika yang didapatkan kemudian digunakan sebagai kriteria kesamaan scale-up. Penelitian ini menerapkan metode computational fluid dynamics CFD dalam studi hidrodinamika fluida pada reaksi transesterifikasi di reaktor batch berpengaduk. Pemodelan reaktor batch berpengaduk untuk reaksi transesterifikasi dikomputasi dengan menggunakan COMSOL Multiphysics. Nilai kecepatan fluida, pola aliran, distribusi tekanan, fraksi volume, kerapatan jumlah partikel, kecepatan relatif, shear rate, diameter butir fasa terdispersi, serta luas bidang antarfasa spesifik a didapatkan. Nilai a pada reaktor skala laboratorium didapatkan sebesar 45120 1/m dan dijadikan sebagai parameter kesamaan scale-up. Dengan ukuran reaktor skala besar sebesar 1,309 m3, diperlukan kondisi operasi kecepatan putar impeller sebesar 285,16 rpm untuk mendapatkan nilai luas bidang antarfasa spesifik a yang sama dengan kriteria kesamaan scale-up.

---

ABSTRACTThe purposes of this research is to study the hydrodynamics of transesterification reaction in stirred batch reactor. The obtained hydrodynamics then used as scale up similariy criterion. This research used computational fluid dynamics CFD as method to study the transesterification in stirred batch reactor. By using COMSOL Multiphysics, the modeled transport equation is computed. The hydrodynamics parameters observed are mean velocity field, flow pattern, pressure distribution, volume fraction of dispersed phase, number density of droplet, dispersed phase relative velocity, shear rate, average diameter of dispersed phase droplet, and interfacial area per volume. The simulation results show that the specific interfacial surface area a on laboratorium scale reactor is 45120 1 m and used as scale up similarity criterion. For 1,31 m3 large scale reactor, the rotational speed condition to obtain specific interfacial surface area a is 285,16 rpm to match the scale up similarity criterion."

"ABSTRAKPenelitian ini bertujuan menerapkan metode computational fluid dynamics dalam scale-up reaktor batch berpengaduk dengan studi kasus proses penghilangan getah minyak sawit mentah. Dalam scale-up tersebut, kesebangunan geometri reaktor tidak bisa dipenuhi. Koefisien perpindahan massa volumetrik kca dijadikan parameter kesamaan. Koefisien perpindahan massa yang diperoleh dari pengukuran laboratorium dikorelasikan dalam bentuk bilangan Sherwood sebagai fungsi bilangan Reynolds butir dan bilangan Schmidt dengan bentuk persamaan Shd = 0,02576 Red0,673Sc0.431. Luas bidang antarfasa diturunkan dari hasil simulasi menggunakan model mixture, setelah divalidasi dengan persamaan empiris. Sebagai acuan, digunakan kondisi operasi skala laboratorium 500 rpm dan 80 C dengan nilai kca sebesar 5,551x10-6 s-1. Simulasi reaktor skala besar dilakukan dengan variasi jenis impeller radial dan aksial , serta kecepatan putar 40, 75, 93, 141, dan 500 rpm . Dengan variasi tersebut, tidak diperoleh kesamaan nilai kca. Dari ekstrapolasi tren linear kca vs rpm, diperkirakan kriteria kesamaan diperoleh pada kecepatan 16,07 rpm. Namun, simulasi pada kecepatan tersebut tidak memberikan nilai yang diperkirakan. Penyebabnya gravitasi menjadi lebih dominan terhadap medan aliran sehingga dispersi tidak merata dan nilai kca terlalu kecil. Diperlukan studi lebih lanjut mengenai parameter geometri reaktor yang menghasilkan dispersi merata, sehingga dicapai kriteria kesamaan dalam scale-up reaktor.

---

ABSTRACTThis research aims to implement computational fluid dynamics for scale up of stirred batch reactor with case study of CPO degumming process. Reactor geometric similarity cannot be maintained while scale up. Volumetric mass transfer coefficient kca becomes similarity criteria. Mass transfer coefficient from laboratory data is correlated in Sherwood number as the function of drop Reynolds number and Schmidt number with the form Shd 0.02576 Red0,673Sc0.431. Interfacial area is derived from simulation using mixture model, by validating to empirical correlation. Laboratory scale reactor operating condition of 500 rpm, 80 C with kca of 5.551x10 6 s 1 is set as reference. Simulation of large scale reactor is run by varying the impeller type radial and axial and speed 40, 75, 93, 141, and 500 rpm . However, by those variations, kca similarity cannot be achieved. By extrapolating the linear trend between kca vs rpm, similarity is expected at 16.07 rpm. However, simulation doesn rsquo t confirm that. This is due to gravitational effect become more dominant and the equal dispersion is not obtained so that the kca is too low. It needs further investigation of the reactor geometries that will produce equal dispersion, so that similarity criteria of scale up can be achieved. "

"Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) awalnya dibuat untuk mensimulasikan fenomena non-aksisimetris dalam astrofisika. Namun, metode ini masih memiliki beberapa kelemahan, yaitu biaya komputasi yang tinggi yang diperlukan untuk memodelkan nilai dengan resolusi tinggi dan masalah dengan kondisi batas. Penelitian ini bertujuan untuk menjawab apakah pemodelan SPH dengan fokus pada aliran kontinu dapat menghasilkan nilai yang akurat secara kuantitatif dengan biaya komputasi yang rendah. Penelitian ini akan menggabungkan algoritma dan pengkodean pada program utama sungai berkelok-kelok dan algoritma aliran kontinu dengan tujuan untuk mendapatkan hasil yang akurat secara kuantitatif pada interaksi fluida padat dengan aliran kontinu pada saluran berkelok-kelok menggunakan metode SPH. Penelitian ini menggunakan bahasa pemrograman Fortran untuk pemodelan metode numerik SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics), model dilakukan dalam bentuk saluran terbuka berkelok-kelok berbentuk U secara 3D, dimana dinding saluran merupakan dinding yang tidak dapat ditembus dan menggunakan saluran kontinu. mengalir dengan jumlah partikel yang terbatas.

---

Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) was originally created to simulate nonaxisymmetric phenomenon in astrophysics. However, this method still has several shortcomings, namely the high computational cost required to model values with high resolution and problems with boundary conditions. This research aims to answer if SPH modeling with a focus on continuous flow can produce quantifiably accurate values with low computational cost. This research will combine algorithms and coding in the main program of meandering river and continuous flow algorithm with the aim of obtaining quantitatively accurate results on solid fluid interactions with continuous flow on a meandering channel using the SPH method. This study uses the Fortran programming language for modeling the SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) numerical method, the model is conducted in the form of a U-shaped meandering open channel in 3D, where the channel walls are non-penetrable wall and uses a continuous flow with a limited number of particles."

"Sebuah peranti baru untuk air lubrication yang disebut Winged Air Induction Pipe WAIP telah dipelajari pada penelitian kali ini. Peranti tersebut, yang memiliki hydrofoil dengan suatu sudut tertentu, menggunakan daerah bertekanan rendah yang dihasilkan pada bagian atas dari hydrofoil saat kapal bergerak terhadap fluida cair disekitarnya. Tekanan rendah yang dihasilkan mendorong udara atmosferis ke dalam air pada kecepatan tertentu dimana tekanan yang dihasilkan adalah negatif dibandingkan dari tekanan atmosferis. Pendekatan computational fluid dynamics dilakukan untuk mempelajari pengaruh dari clearance dari hydrofoil pada Winged Air Induction Pipe dalam pengurangan tahanan yang dialami oleh pelat dimana peranti WAIP dipasangkan. Model multifase volume of fluid dan model turbulensi k-w SST shear stress transport digunakan di dalam simulasi numerik. Simulasi dilakukan dengan konfigurasi clearance dari hydrofoil terhadap botton plate model dan angle of attack yang berbeda. Pengaruh dari parameter tersebut terhadap pengurangan tahanan dijelaskan pada penelitian ini. Pengurangan tahanan diperoleh hingga 10 dibandingkan konfigurasi tanpa WAIP.

---

A new device for air lubrication called Winged Air Induction Pipe WAIP is studied in the present work. The device, which consists of angled hydrofoil uses the low pressure region produced above the hydrofoil as ship moves forward. The low pressure drives the atmospheric air into the water in certain velocities which the pressure is negative compare to atmospheric pressure. A computational fluid dynamics approach is presented to study the effect of hydrofoil clearance of Winged Air Induction Pipe in drag reduction experienced by the plate which WAIP attached. The well known 39 volume of fluid 39 model and k w SST shear stress transport turbulence closure model have been used in the numerical simulation. The numerical simulation is carried out with different configuration of hydrofoil clearance and angle of attack. Effects of these parameters on total drag force and drag reduction are reported. The reduction of drag force is found to increase to about 10 compared to bare plate configuration."

"Perencanaan pilar jembatan merupakan salah satu komponen penting dalam merancang sebuah struktur jembatan. Penelitian ini akan membahas pengaruh pemilihan bentuk jembatan terhadap variabel koefisien drag, koefisien lift, koefisien tekanan, dan Strouhal Number. Bentuk jembatan yang diteliti adalah bentuk silinder, prisma persegi, dan prisma segitiga dengan variasi Reynolds Number (Re) 40, 100, dan 3900 untuk mewakili aliran laminar menuju turbulen. Selain itu, untuk meningkatkan akurasi permodelan dilakukan studi kondisi batas dari pemodelan berdasarkan ketiga sumber yang berbeda. Permodelan akan menggunakan pendekatan numerik Smoothed particle hydrodynamics (SPH) dengan bantuan program DualSPHysics. Validasi program DualSPHysics untuk kondisi aliran laminar dan turbulen menunjukkan similaritas yang cukup tinggi pada koefisien drag dan koefisien lift terhadap studi literatur yang ditinjau. Namun, diperlukan studi lebih lanjut mengenai koefisien tekanan dan Strouhal Number karena memiliki deviasi perbedaan yang cukup jauh sehingga DualSPHysics dianggap belum mampu untuk memodelkan kasus aliran melalui sebuah objek. Pemilihan bentuk tiang akan memengaruhi koefisien yang didapatkan. Pada koefisien drag, pengaruh bentuk paling besar akan terjadi pada bentuk prisma persegi; pada koefisien lift, pengaruh bentuk paling besar akan terjadi pada bentuk silinder; dan pada koefisien tekanan serta Strouhal Number, pengaruh bentuk paling besar akan terjadi pada bentuk prisma segitiga.

---

One of the components in bridge structure is the bridge pier. This study will discuss the effect of choosing the bridge pier's shape towards drag coefficient, lift coefficient, pressure coefficient, and Strouhal number. The bridge pier's shape study consists of a cylindrical shape, a square prism, and a triangular prism with Reynolds Number (Re) 40, 100, and 3900 to represent the laminar to turbulent flow. In addition, to improve the accuracy of the modeling, a boundary condition study will be conducted from three various sources. The modeling will use Smoothed particle hydrodynamics (SPH) as a numerical approach method with The DualSPHysics program as a subsidiary program. The validation of the DualSPHysics program in laminar and turbulen flow conditions shows a fairly high similarity in the dragcoefficient and lift coefficient based on an earlier study. However, further studies for pressure coefficient and Strouhal Number are needed because both coefficients have quite a large deviation from the earlier study. Thus, DualSPHysics can’t accurately models flow around a cylinder. The bridge pier's shape will influence the coefficients obtained. On the drag coefficient, the highest shape effect will occur in the rectangular prism; on the lift coefficient, the highest shape effect will occur in the cylindrical shape; and on the pressure coefficient and Strouhal Number, the highest shape effect will occur in the triangular prism. "

"Penambahan larutan aditif pada aliran di dalam pipa dapat mengurangi hambatan gesek. Pada penelitian ini fluida yang dicampur dengan Nata de Coco dialirkan dalam pipa bulat D=3mm dan pipa spiral segi lima P/Di=10.8 mm. Perbedaan tekanan yang terjadi pada fluida kerja dapat dilihat dari kedua pressure tap yang dipasang di pipa dengan jarak 900 mm. Perubahan friction factor diprediksi akan berpengaruh terhadap pengurangan hambatan. Serat ini akan berpengaruh terhadap pengurangan hambatan baik di pipa bulat maupun pipa spiral segi lima. Dalam penelitian ini juga dilihat hubungan antara mekanisme pengurangan hambatan dengan degradasi dari fluida kerja. Berdasarkan data yang didapat dari penelitian ini Nata de Coco dengan konsentrasi 60 ppm yang dialirkan pada pipa spiral segi lima Pi/D=10.8 dapat menghasilkan drag reduction sebesar 26.27%. Nata de Coco juga dapat tahan terhadap degradasi, setelah dialirkan selama 6 jam drag reduction hanya berkurang sebesar 2.86%.

---

Addition of additive solutions to the flow in the pipe can reduce friction loss. In this study the fluids mixed with Nata de Coco flowed in round pipe D = 3mm and pentagon spiral pipe P / Di = 10.8 mm. The difference in pressure that occurs in the working fluids can be seen from both pressure taps installed in the pipe with a distance of 900 mm. Changes in friction factors are predicted to have an effect on drag reduction. This biopolymer will affect the drag reduction both pentagon spiral pipes and round pipes. This biopolymer will affect drag reduction in both pentagon spiral pipes and round pipes.

In this study also seen the relationship between drag reduction and degradation of fluids. Based on the data obtained from this study, the Nata de Coco with a concentration of 60 ppm flowed in the pentagon spiral pipe Pi/D = 10.8 can produce 26.27% drag reduction. Nata de Coco also resistant to degradation, after being flowed for 6 hours drag reduction only decreased by 2.86%."

"Kolom gelembung pancaran merupakan salah satu alat yang berfungsi sebagai alat kontak/perpindahan massa antara fasa gas dan fasa cair yang telah banyak digunakan di industri kimia dan petrokimia, bahkan di industri pengolahan air limbah. Hal pokok yang penting diketahui dalam proses ini adalah tinjauan untuk mempelajari hidrodinamika dan kinetika absorpsi CO2.Pada penelitian ini, yang ingin ditentukan adalah gas entrainment, holdup fasa gas, ukuran diameter gelembung, dan luas area spesifik antarfasa untuk studi hidrodinamika. Sedangkan untuk studi kinetika absorpsi CO2 yang ditentukan adalah konstanta kinetika reaksi.Data yang diambil pada percobaan hidrodinamika adalah laju gas entrainmeni (gas yang terhisap), tekanan statik yang berupa tinggi cairan aerasi (Hf) dan tinggi cairan (hf), tekanan cairan, pengambilan gambar dengan menggunakan kamera pada 3 daerah. Dimana data tersebut diambil pada tiap kondisi operasi laju alir volumetrik cairan dan ukuran diameter nozzle yang divariasikan serta jarak antara permukaan cairan dengan ujung pelepasan kolom downcomer atau pipa downcomer yang tercelup (Z) yang konstan. Data ini kemudian diaplikasikan kedalam persamaan masing -masing untuk mendapatkan harga holdup fasa gas, ukuran diameter gelembung, dan luas area spesifik antar fasa. Sedangkan untuk kinetika absorpsi C02 yang diambil pada percobaan ini adalah data perubahan konsentrasi larutan NaOH dalam kolom gelembung pancaran persatuan waktu. Data ini kemudian diaplikasikan kedalam laju reaksi pseudo first orde reaction untuk menghitung nilai konstanta kinetika reaksi.Dari hasil percobaan diperoleh bahwa pada panjang pipa downcomer yang tercelup konstan, semakin besar kecepatan pancaran cairan dan ukuran diameter nozzle, maka semakin besar gas yang terhisap, holdup fasa gas, dan luas area spesifik antar fasa. Sedangkan ukuran diameter rata - rata gelembung semakin kecil. Pada panjang pipa downcomer yang tercelup semakin pendek, maka semakin besar harga konstanta kinetika reaksi."