Optimasi Aliran Turbulen pada Tangki Evaporator dengan Computational Fluid Dynamics

Abstract

Peningkatan kadar air dalam proses penyimpanan biodiesel merupakan permasalahan yang harus dicari solusinya. Salah satu solusi yang ditawarkan yaitu melalui penggunaan sistem dewatering biodiesel dengan teknologi vakum termal yang dapat menurunkan kadar air pada biodiesel sehingga sesuai spesifikasi yang ditetapkan. Pada penelitian ini, sistem dewatering biodiesel dengan teknologi vakum termal memiliki komponen utama yaitu tangki evaporator biodiesel. Walaupun penurunan kadar air masih sesuai standar, namun optimasi perlu terus dilakukan agar kadar air pada biodiesel <200 ppm.  Penelitian ini bertujuan memperoleh aliran turbulen yang optimal dari tangki evaporator biodiesel yang dilengkapi sparger pipa dengan variasi lubang yang berbeda melalui simulasi CFD. Selain itu, simulasi ini diharapkan dapat memberikan pemahaman mengenai perilaku aliran biodiesel ketika melewati orifice plate dan sparger pipa sehingga diperoleh kondisi operasi yang terbaik. Penelitian meliputi simulasi CFD tangki evaporator biodiesel menggunakan orifice plate dan sparger pipa. Empat model yang diteliti yaitu tangki evaporator biodiesel yang dilengkapi orifice plate, sparger pipa A, sparger pipa B dan sparger pipa C. Berdasarkan hasil simulasi, tangki evaporator biodiesel yang dilengkapi sparger pipa C merupakan yang paling optimal dalam menghasilkan aliran turbulen. Hal tersebut berdasarkan sebaran kecepatan yang ditampilkan pada Re=5000, Re=10000, dan Re=50000. Dengan demikian, tangki evaporator biodiesel dengan pemasangan sparger pipa C berpotensi menurunkan kadar air lebih tinggi dibandingkan dengan pemasangan orifice plate, sparger pipa A dan sparger pipa B.