2021 : Studi Pengaruh Jenis dan Kecepatan Impeller pada Reaktor Alir Tanki Berpengaduk dengan Metode Computational Fluid Dynamic: A Review

Prof.Dr.Ir. Danawati Hari Prajitno

Year

2021

Published in

-

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Pencampuran adalah operasi penting dalam banyak bidang teknik dan berbagai industri. Kinerja proses pencampuran produk dipengaruhi oleh waktu pencampuran, jenis impeller yang digunakan, jumlah sudu impeller, ukuran blade, kecepatan putaran impeller, dan konfigurasi tanki. Pada suatu pabrik dengan pencampuran skala besar proses yang terjadi tidak praktis dipelajari melalui percobaan.Karena itu ada kebutuhan untuk menyediakan metode yang lebih bisa diterapkan yang akan menyederhanakan proses, yaitu dengan metode CFD.Ulasan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis dan kecepatan impeller pada pola aliran serta konsentrasi distribusi dalam pencampuran pada RATB menggunakan metode CFD. Metode ini dapat menganalisis sistem aliran fluida dengan metode numerik dan simulasi dalam sebuah software pada komputer.Langkah langkah dalam metode CFD meliputi pra-processing, meshing, dan post-processing.Dari beberapa penelitian, didapatkan hasil bahwaimpeller yang banyak digunakan pada tanki dengan single impelleradalah Rushton Turbine impeller. Pola aliran di sekitar wilayah impeller terdistribusi dengan baik karena aksi radialnya pada fluida. Konsentrasi dibeberapa titik dalam tanki juga seragam. Impeller ini mampu mendorong fluida dari pusat ke arah dinding tangki dan saat aliran mendekati wilayah dinding, kecepatan diamati menurun dengan baik. Namun, impeller jenis ini tidak efisien digunakan dalam cairan dengan viscositas yang tinggi. Impeller aliran aksial berlawanan terlihat menyebabkan loop resirkulasi yang mengindikasikan fluida yang diproyeksikan ke dinding pada permukaan blade yang miring.Retreaat Impeller menghasilkan pola aliran radial dan fluktuasi kecepatan fluida meningkat dengan meningkatnya kecepatan rotasi. Pada konfigurasi yang sama, saw-tooth impellerdan the counter flow impellermemiliki performa yang lebih baik daripada anchor dan Rushton turbine dalam memecah padatan di suatu pencampuran dan mencapai konsentrasi larutan yang lebih seragam. Intensitas turbulensi terbesar terjadi di wilayah impeller, dan lebih seragam di semua bagian lain dari reaktor karena kecepatan rotasi meningkat. Selain jenis impeller, literatur terbaru telah menunjukkan karakteristik menguntungkan dari instalasi sistem multi-impeller. Sistem ini memiliki rasio tinggi dan diameter tangki (H/T) melebihi 1, nilai yang akan dianggap tidak beraturan dalam konfigurasi impeler tunggal. Desain impeller yang digunakan dalam aplikasi industri adalah desain impeller turbin dan paddle. Hasil analisa tentang pola aliran dan distribusi partikel menunjukkan bahwa kecepatan dan jenis impeller memberikan pengaruh pada proses pencampuran yang terjadi di dalam tangki berpengaduk.