Kajian Pola Aliran Fluida Produksi Biodiesel pada Static Mixing Reactor Tipe LPD Menggunakan Simulasi CFD

Abstract

Pola aliran dapat dianalisis dengan akurat menggunakan pendekatan model komputasi dinamika fluida atau CFD (Computation Fluid Dynamics). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji pola aliran fluida, penurunan tekanan, viskositas fluida dan hasil FAME pada produksi biodiesel pada static mixing reactor tipe low pressure drop (LPD). Metode pada CFD memiliki tiga tahapan penting, yaitu pra-pemprosesan (pencarian data eksperimen), pencarian solusi (kondisi batas dan kalkulasi) dan pasca pemprosesan (penyajian data dan validasi). Hasil simulasi didapati pola aliran yang terjadi yaitu aliran turbulen dengan didapat nya nilai bilangan reynold pada masing-masing reaktor di atas 4000 (Re > 4000) pada saluran terbuka. Penelitian ini juga mengahasilkan skenario yang dapat mengurangi penurunan tekanan pada aliran dengan melakukan skenario penambahan lubang yang berhasil mengurangi penurunan tekanan sebesar 5,13% dibandingkan LPD tidak berlubang. Dari hasil pengamatan juga menunjukkan penurunan viskositas pada skenario berlubang dengan penurunan sebesar 9,8% lebih baik dibandingkan LPD tidak berlubang dan peningkatan sebesar 0,33% FAME pada skenario penambahan lubang.

Flow patterns can be analyzed accurately using a computational fluid dynamics model approach or CFD (Computation Fluid Dynamics). The purpose of this study was to examine the pattern of fluid flow, pressure drop, fluid viscosity and FAME results in biodiesel production in a low pressure drop (LPD) static mixing reactor. The CFD method has three important stages, namely pre-processing (experimental data search), solution search (boundary conditions and calculations) and post-processing (data presentation and validation). The simulation results show that the flow pattern that occurs is turbulent flow with the Reynolds number in each reactor above 1000 (Re > 1000) in a closed channel. This research also produces a scenario that can reduce the pressure drop in the flow by performing a hole addition scenario that successfully reduces the pressure drop by 5.13% compared to LPD without holes. Observations also show a decrease in viscosity in the hollow scenario with a decrease of 9.8% better than LPD without holes and an increase of 0.33% FAME in the scenario of adding holes.