Simulasi Pola Aliran Udara dan Distribusi Suhu Pada Kandang Closed house Menggunakan Computational Fluid Dynamics

Abstract

Usaha pembesaran peternakan ayam broiler sudah banyak dilaksanakan di Indonesia baik dalam skala, sedang bahkan dalam skala besar yang dilakukan oleh perusahaan. Dalam usaha pembesaran ayam broiler tersebut, suhu merupakan faktor yang krusial dalam pembesaran ayam di wilayah beriklim tropis. Kandang closed house merupakan suatu sistem yang menawarkan solusi untuk memberikan kondisi yang sesuai untuk produksi ayam broiler. Didalam penelitian ini dikaji pola aliran udara, distribusi suhu dan kelembaban udara pada kandang closed house menggunakan computational fluid dynamic (CFD) dan hubungannya dengan kenyamanan thermal ayam. CFD merupakan pendekatan pemecahan permasalahan dari persamaan kontinum (sel tak hingga) menjadi suatu persamaan yang diskret (sel hingga). Data kecepatan angin exhaust fan, suhu terpal penutup kandang, suhu dinding, suhu lantai, dan suhu atap digunakan sebagai data masukan. Pengukuran dilakukan tanggal 30 mei 2009 dan dipilih data pada pukul 13:00. Sebagai validasi pengukuran dilakukan pengukuran suhu, kecepatan udara, dan kelembaban relatif pada titik validasi di area dalam kandang. Simulasi merupakan simulasi internal flow sehingga batas computational domain nya adalah area geometri model kandang. Keluaran dari simulasi ini berupa data, potongan kontur dan vektor parameter kecepatan udara, suhu, dan kelembaban relatif. Hasil simulasi menggambarkan profil aliran udara yang meningkat di daerah inlet karena ada pertemuan dua aliran udara dari dua inlet kandang. Distribusi suhunya cenderung meningkat pada daerah outlet kandang akibat ada akumulasi panas dari konveksi ayam yang disebabkan hembusan aliran udara menuju outlet. Dari hasil simulasi didapatkan nilai suhu rata-rata pada kandang adalah 33,53oC dan nilai kecepatan udara rata-rata adalah 2,28 m/s. Validasi dilakukan meliputi validasi pengukuran dengan membandingkan data aktual pengukuran dan simulasi dan validasi mesh. Validasi pengukuran dilakukan dengan menghitung SEP (standart error prediction), CV (coefficient of variation), bias, dan ADP (average precentage of prediction). Validasi pengukuran untuk suhu cukup baik nilainya karena Untuk parameter nilai SEP nya sebesar 1,653, CV sebesar 4,99% memenuhi kriteria SEP kurang dari 4 dan CV kurang dari 5%. Validasi kecepatan angin tidak cukup baik nilainya karena CV nya sebesar 15,28% lebih besar dari 5%. Melalui hasil simulasi dan pengukuran menunjukkan profil aliran udara yang ada dalam kandang closed house cukup baik karena dapat meratakan kecepatan udara pada daerah habitat ayam sehingga pertumbuhan ayam diharapkan dapat merata. Pengaturan kepadatan ayam pada kandang sudah cukup baik dengan mengurangi kepadatan ayam di area outlet karena adanya akumulasi panas pada area outlet. Suhu efektif ayam ketika pengukuran dan simulasi dilakukan sekitar 25oC masih dalam selang temperatur ideal untuk unggas.