SIMULASI DAN ANALISA HIDRODINAMIKA SERTA EROSION RATE PADA SISTEM CYCLONE DENGAN MENGGUNAKAN SIMULASI CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS)

Anindito, Brario (2019) SIMULASI DAN ANALISA HIDRODINAMIKA SERTA EROSION RATE PADA SISTEM CYCLONE DENGAN MENGGUNAKAN SIMULASI CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS). Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211750010022-Master_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Proses pemisahan padatan dari aliran gas nya merupakan proses umum dan sering kali digunakan dalam berbagai proses industri, salah satunya pada industri boiler batubara. Pemisahan antara pasir silika sebagai media fluidisasi pada proses pembakaran di dalam furnace dengan flue gas nya terjadi di dalam cyclone. Sistem dengan aliran turbulence berputar yang terjadi di dalam cyclone akan menimbulkan erosi pada bagian dinding cyclone yang dapat menyebabkan penurunan performa operasional cyclone dan menaikkan biaya perbaikan serta operasional cyclone. Berdasarkan hal tersebut maka tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa kondisi operasional optimum yang meliputi kecepatan dan solid rate dengan metode CFD. Pada simulasi ini digunakan permodelan erosi Oka, untuk permodelan dispersi padatan dalam aliran gas turbulennya menggunakan Discrete Phase Model (DPM) dan untuk continuous phase-nya dimodelkan dengan permodelan RSM (reynold stress model) dengan kondisi simulasi unsteady (transient). Dari simulasi yang dilakukan kemudian dianalisa pola aliran dan distribusi partikel padatan di dalam cyclone dan laju erosi pada dinding cyclone pada berbagai variasi kecepatan gas inlet dan variasi solid rate. Berdasarkan hasil simulasi, didapatkan peningkatan laju erosi rata-rata pada dinding cyclone dengan variasi kecepatan inlet sebesar 27.08%. Sedangkan pada variasi solid rate, didapatkan kenaikan laju erosi rata-rata sebesar 18.56%. Untuk validasi data dilakukan pada variabel kecepatan inlet 8 m/s dan solid rate 40 kg/s dengan membandingkan laju erosi hasil simulasi dengan data erosi aktual pada dinding cyclone plant batu bara, didapatkan selisih hasil rata-rata sebesar 24,64%.===========================================================================================================================
In the coal boiler industry, cyclone is used to separate silica sands (as a fluidizing medium) from combustion gas from furnace. A gas-solid separation system with turbulent swirling flow that occurs in the cyclone will cause erosion on the cyclone wall. Erosion can cause a decrease the performance and increase the maintenance cost of cyclone. CFD was performed using the Reynolds Stress Model (RSM) for turbulence flow in the gas phase and Oka model for the erosion model. The inlet velocities ranged from 7 to 8 m/s and the solid rates ranged from 30 to 40 kg/s with silica sands as solid particles (diameter between 0,075 and 1,5 mm). This study will analyse the erosion rate on the cyclone wall at various gas inlet velocity and solid rate. Based on the simulation results, an increase in the average erosion rate on the cyclone wall with variations inlet velocities of 27.08%. Whereas in the solid rate variation, the average erosion rate is obtained by 18.56%. For validation, simulation results and experimental data were compared (inlet velocity 8 m/s and the solid rate 40 kg/s), the percent difference is 24.64%.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Anindito Brario
Date Deposited:	22 Jul 2026 02:43
Last Modified:	22 Jul 2026 02:43
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/68843

Actions (login required)

View Item