Simulasi Waktu Pencampuran Dalam Tangki Berpengaduk Samping Berbasis KDF

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan waktu pencampuran pada tangki berpengaduk samping dengan metode Komputasi Dinamika Fluida (KDF), mengetahui pengaruh kecepatan putar propeller terhadap waktu pencampuran dengan metode KDF, dan mengetahui hasil validasi model simulasi yang dilakukan terhadap hasil eksperimen. Penelitian ini dilakukan pada tangki silinder dengan tutup bawah berbentuk flat dengan diameter 60 cm. Pengaduk yang digunakan adalah propeller 6 cm. Fluida yang digunakan adalah air yang diberi tracer berupa HCl 37% di atas tangki. Variabel kecepatan putar yang digunakan adalah 100, 200, 300, dan 400 rpm. Simulasi dilakukan menggunakan metode KDF atau CFD FLUENT 17.1 dengan permodelan turbulensi k-ɛ RNG dan kondisi singlephase yang dilanjutkan species transport. Letak titik pengukuran disesuaikan dengan letak titik pengamatan pada eksperimen. Titik pengamatan digunakan untuk mengamati perubahan fraksi massa HCl hingga error mencapai kurang lebih 10% Setelah melakukan tahap pre-processing, solving, dan post-processing pada simulasi, data yang diperoleh dianalisa. Waktu pencampuran untuk diameter propeller 6 cm pada kecepatan 100, 200, 300, dan 400 rpm berturut-turut adalah 189,42; 159,64; 82,60; dan 66,33 detik. Pada hasil yang kedua adalah semakin tinggi kecepatan putar propeller pada suatu akan menyebabkan waktu pencampuran lebih cepat tercapai dengan metode KDF. Jika dibandingkan eksperimen, error yang didapatkan untuk diameter propeller 6 cm pada kecepatan 200, 300, dan 400 rpm berturut-turut adalah 40,21; 48,70; dan 31,62 persen. ======================================================================================================== The objective for this study is to investigate mixing time of side-entry mixer tank and the influence of the rotational speed of propeller on mixing time by Computational Fluid Dynamic (CFD) method. This study also validates the simulation model and the result of the experiment which has been done in previous study. The case in this study is in cylinder flat-bottom tank whose diameter is 40 cm. Impeller used in this study is propeller whose diameter is 4 cm. Fluid which is used is water and HCL 37% as a tracer. This tracer was injected on the surface of water. The speed of propeller is 100 rpm, 200 rpm, 300 rpm, and 400 rpm. Simulation is done using CFD FLUENT 17.1 with turbulence model is k-ɛ RNG. The conditions in this simulation is singlephase then continued using species transport. The location of monitoring point is appropriated with monitoring point in previous experiment. Monitoring point is used to observe the mass fraction in each monitoring point until the constant condition is reached. After the pre-processing, solving and post-processing steps in simulation is done, the result of simulation is analyzed. The result of the simulation is the mixing time in side-entry mixer tank with 6 cm diameter of propeller for 100, 200, 300, and 400 rpm in a row is 189,42; 159,64; 82,60; and 66,33 second. From these results, higher rotational speed of propeller makes the mixing time is shorter in CFD method. The third result is the simulation model which has been done is not valid compared by the previous experiment. The error in 6 cm propeller for 200, 300, and 400 rpm in a row is 40,21; 48,70; and 31,62 percent