Simulasi Sebaran Panas Tungku Sekam Berbentuk Kerucut Dalam Sistem Koordinat Konikal

Abstract

Tungku sekam merupakan rangka bakar dengan berbahan bakar sekam padi. Secara umum, tungku sekam memiliki dua komponen geometri utama yaitu geometri silinder dan geometri kerucut. Geometri silinder digunakan sebagai sumber panas sedangkan kerucut sebagai tandon panas yang menyampaikan panas ke bagian lainnya. Transfer panas dan sebaran panas merupakan kejadian penting yang berhubungan dengan besar temperatur, kecepatan fluida, serta besar energi yang dihasilkan. Semakin besar temperatur, kecepatan fluida, dan energi yang angka dihasilkan suatu tungku maka sebaran panas pada tungku tersebut semakin baik. Sebaran panas tungku juga dipengaruhi oleh bentuk desain tungku. Profil sebaran panas tungku dapat diketahui dengan bantuan komputasi. Salah satu metode komputasi yang digunakan untuk mengetahui profil sebaran panas tungku adalah FDM (Finite Difference Method). FDM merupakan salah satu teknik numerik untuk menyelesaikan persamaan diferensial. Berdasarkan metode yang digunakan, telah dilakukan simulasi sebaran panas tungku sekam berbentuk kerucut dalam sistem koordinat konikal. Simulasi ini bertujuan mempelajari mekanisme transfer panas konduksi dan konveksi yang terjadi pada kerucut tungku. Simulasi dilakukan dengan cara menganalisis fenomena konduksi dan konveksi yang terjadi pada kerucut tungku sekam dengan temperatur awal diseluruh kerucut adalah temperatur ruang, temperatur bawah kerucut sebesar 700oC, dengan selang waktu 45 dan 60 detik. Melalui persamaan hantaran kalor yang dihitung secara numerik dengan metode FDM dihasilkan kecepatan aliran fluida konveksi selama 45 detik dan 60 detik adalah 13.69 m/s dan 11.90 m/s.