4.1 Simulasi Aliran Udara pada ISD
4.1.2 Distribusi Suhu dan Kecepatan Udara Pengering
Distribusi suhu dan kecepatan udara pengering dalam ISD pada Simulasi 1 ditunjukkan pada Gambar 10, 11,12 dan 13. Nilai Hasil Simulasi 1 selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 15.
Udara lingkungan yang dihembuskan oleh kipas pendistribusi terdorong ke depan sepanjang lubang inlet dan melewati lantai berpori kemudian disebarkan ke seluruh ruangan ISD. Suhu udara yang paling besar berada di depan inlet dan juga pada bagian bawah ISD yaitu pada kisaran 33.6-34 oC. Setelah menyebar ke seluruh ruangan ISD suhu mulai berkurang, namun sebaran suhu ruangan di bagian atas dan tengah cenderung seragam yang ditunjukkan oleh warna orange dengan nilai kisarannya 33.3-33.6 oC dan nilai rata-rata 33.5 oC.
Sebaran suhu dalam ISD ini ternyata juga dipengaruhi oleh efek pori sebagian pada pipa input. Pipa input dengan sebagian berpori ini ternyata menghalangi sebaran udara yang membawa suhu masuk, sehingga sebaran suhu di sekitar pipa input menjadi sangat bervariasi yaitu antara 27-33.7 oC. variasi ini ditunjukkan oleh warna biru, hijau dan kuning pada Gambar 10.
Gambar 10 Distribusi suhu udara di dalam ISD Simulasi 1
Bagian tengah dan atas ISD, kisaran suhu 33.3-33.6oC
Bagian bawah ISD, kisaran suhu 33.6-34o
C Suhu di sekitar pipa
input antara 27-33.7 o
C
Suhu di depan Inlet
antara 33.6-34 o
43
Pengaruh pipa yang berpori sebagian terhadap variasi sebaran suhu di sekitarnya juga terjadi pada pipa-pipa di lokasi lainnya, sehingga secara akumulasi pengaruhnya terhadap ketidakseragaman sebaran suhu di sekitarnya juga semakin besar. Kondisi ini dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11 Pengaruh pipa input berpori sebagian terhadap sebaran suhu ISD pada Simulasi 1.
Kecepatan aliran udara tertinggi terdapat di depan kipas yang masuk melalui inlet, yaitu pada kisaran 7.79-8.19 m/dtk yang ditunjukkan oleh warna merah. Aliran udara ini melewati lantai pengering yang berpori dan sebagian lainnya juga masuk melalui pipa-pipa input dan pipa-pipa output menuju outlet ISD. Saat mencapai di tengah ruangan kecepatan udara mulai menurun berkisar pada 0.41- 0.81 m/dtk ditunjukkan oleh warna biru, pada gambar juga terlihat adanya kecepatan aliran dengan kisaran 0-0.41 m/dtk yang disebabkan oleh halangan pori-pori lantai ISD. Secara visual sebaran kecepatan aliran udara dapat dilihat pada Gambar 12.
Pipa dengan berpori setengah juga mempengaruhi vektor aliran udara. Posisi pori yang tertutup dan menghadap ke bagian dalam ruangan menjadi penghalang bagi udara untuk menembus ke arah dinding ataupun sebaliknya, sehingga membuat udara harus memutar melalui pori di depannya dan menuju ke arah belakang pipa. Hal ini membuat kecepatan udara menjadi sangat berkurang
Suhu disekitar pipa inlet
antara 27-33.7o
dan bahkan sampai kisaran 0-0.4 m/dtk di lokasi-lokasi antara dinding dan bagian pipa yang tidak berpori, kondisi ini dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 12 Distribusi kecepatan udara didalam ISD pada Simulasi 1
Gambar 13 Pengaruh pipa input berpori sebagian terhadap vektor aliran udara dalam ISD pada Simulasi 1
Lokasi antara pipa setengah berpori dan dinding, kecepatan aliran 0-0.41 m/dtk. Aliran udara tidak bisa menembus langsung ke arah dinding
Kecepatan aliran udara di depan inlet antara
7.79- 8.19 m/dtk 0.81-1.23 m/dtk 0.41-0.81 m/dtk 0-0.41 m/dtk
Aliran udara memutar di depan bidang pipa setengah berpori untuk berbalik menuju arah dinding
45
4.1.3 Distribusi Suhu dan Kecepatan Udara Pengering Simulasi 2
Pada Simulasi 2, keseluruhan pipa input dibuat berpori, untuk melihat kemungkinan pengurangan hambatan dari sebaran suhu dan kecepatan aliran udara yang terdapat pada ISD di lapangan seperti yang telah terlihat pada Simulasi 1. Distribusi suhu dan kecepatan udara pengering dalam ISD pada Simulasi 2 ditunjukkan pada Gambar 14, 15, 16 dan 17. Nilai hasil Simulasi 2 selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 16.
Kipas pendistribusi mendorong udara lingkungan sepanjang lubang inlet dan dihembuskan ke dalam ruang ISD. Kecepatan aliran udara yang membawa suhu udara lingkungan melewati lantai berpori untuk kemudian disebarkan ke seluruh ruangan ISD. Suhu udara yang paling besar berada di depan inlet, bagian bawah, dan sebagian sisi ISD di depan kipas (velocity inlet) yaitu pada kisaran suhu 33.7-34 oC. Setelah menyebar ke seluruh ruangan ISD suhu mulai berkurang, namun sebaran suhu ruangan dibagian atas dan tengah cenderung seragam antara range 33.4-33.7 oC yang ditunjukkan oleh warna orange, dengan nilai rata-rata 33.5 oC. Sebaran suhu pada Simulasi 2 dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14 Distribusi suhu udara di dalam ISD Simulasi 2
kisaran suhu 33.4-33.7o C kisaran suhu 33.7-34o C kisaran suhu di depan
inlet 33.7 -34o
Sebaran suhu dalam ISD pada Simulasi 2 ternyata tidak dipengaruhi oleh efek pipa input. Hal ini dikarenakan pipa input yang berpori keseluruhan mampu memperlancar sebaran udara yang membawa suhu udara secara lebih merata. Sebaran suhu di sekitar pipa input terlihat masih sama dengan sebaran suhu secara keseluruhan yaitu berkisar 33.4-34 oC, kondisi tersebut dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15 Pengaruh pipa input berpori sebagian terhadap sebaran suhu ISD pada Simulasi 2
Kecepatan aliran udara tertinggi pada Simulasi 2 terdapat di depan kipas yang masuk melalui inlet, yaitu pada kisaran 7.79-8.19 m/dtk yang ditunjukkan oleh warna merah. Aliran udara ini melewati lantai pengering yang berpori dan sebagian lainnya juga masuk melalui pipa-pipa input dan pipa-pipa output menuju outlet ISD. Pada bagian bawah ruang ISD setelah melalui lantai, kecepatan udara berkisar antara 0.81-1.23 m/dtk, saat mencapai ditengah ruangan kecepatan udara mulai menurun berkisar pada 0.41-0.81 m/dtk ditunjukkan oleh warna biru, pada Simulasi 2 ini juga menunjukkan bahwa masih ada lokasi-lokasi yang mempunyai kecepatan pada kisaran 0-0.41 m/dtk akibat pengaruh tahanan lantai ISD yang berpori. Secara visual, profil sebaran kecepatan aliran udara dapat dilihat pada Gambar 16.
Pipa inlet yang berpori seluruhnya tidak mempengaruhi sebaran suhu
47
Gambar 16 Distribusi kecepatan udara di dalam ISD pada Simulasi 2 Pipa input yang seluruhnya berpori pada Simulasi 2 ini ternyata mampu mengurangi halangan pergerakan aliran udara di dalam ISD, dibandingkan ketika menggunakan pipa input dengan setengah berpori yang mempengaruhi sebaran aliran udara pada Simulasi 1. Posisi pori di keseluruhan permukaan pipa mampu membantu aliran udara menembus ke segala arah. Khusus untuk bagian yang menghadap ke dalam ruangan ISD yang tadinya terhalangi oleh bidang tidak berpori sehingga menghalangi udara untuk menembus ke arah dalam ruangan ataupun ke arah dinding, pada Simulasi 2 tidak terjadi lagi. Karena udara bisa menembus langsung ke arah dalam ruangan maupun ke arah dinding tanpa harus memutar melalui bidang yang berpori. Hal ini ditunjukkan dengan ruang yang memiliki kecepatan aliran udara antara 0-0.41 m/dtk antara pipa input dan dinding ISD menjadi berkurang, walaupun masih ada namun hal ini bukanlah halangan yang berasal dari pipa saja, tetapi merupakan akumulasi oleh halangan lantai dan pipa yang menyebabkan berkurangnya tekanan aliran udara. Namun demikian, pemakaian pipa yang berpori seluruhnya ternyata dapat membantu pergerakan aliran udara ke segala arah. Pengaruh pipa input terhadap vektor aliran udara pada Simulasi 2 dapat dilihat pada Gambar 17.
0.81-1.23 m/dtk 0.41-0.81 m/dtk 0-0.41 m/dtk
Kecepatan aliran udara di depan inlet antara 7.79-8.19 m/dtk
Gambar 17 Pengaruh pipa input berpori sebagian terhadap vektor aliran udara dalam ISD pada Simulasi 2