Simulasi Pengeringan Gabah

(1)

(2)

Zrvan Adi Nugroho. F Ilq.021~2. Simulasi Pengeringan Gabah. Dibawah bimbingan A t jeng M. S y a r i e f .

RINGKASAN

K a r a k t e r i s t i k pengeringan d a r i a l a t pengering dapat d i - p e l a j a r i dengan t e k n i k s i m u l a s i sebagai pengganti percobaan. Teknik s i m u l a s i (modeling) memerlukan sejumlah persamaan- persamaan yang rnenggambairkan-f enamena. peegeringan d a r i a l a t

.:.?.~

-

..

.

,..r.;26Y53L?.i;,3r:+

5.36

;

...

-..,.

---

pengering. ! : ~ B ,~rg:zj- G :

. . . _...

i.-

-.--.

-.-.-.

Untuk menda~atk&ni:m&e:l simul.a$i: yang itepat, h a s i l da- :"...,

.

b, . . .

r i model harus dibandipgkan t b r l e b i h dabn$ dengan h a s i l

- . ,

- . I

. .

....

. . .

.- ., "

percobaan. J i k a t e l a h didapatkan model yang memuaskan, ma- k a pendugaan h a s i l pengeringan untuk s e t i a p k o n d i s i pengeringan dapat dilakukan dengan ekstensive. Hal i n i memberi ke- untungan dalam waktu dan biaya.

P e n e l i t i a n i n i b e r t u j u a n untuk membuat model s i m u l a s i pengeringan gabah dengan a l a t t i p e bak dan t i p e c r o s s flow dengan menggunakan model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dan model keseimbangan, mempelajari pengaruh suhu udara penge-

r i n g , kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r

awal

gabah terhadap performansi pengering t i p e bak dan t i p e

cross f l o w ,

dan untuk mengumpulkan d a t a performansi a l a t pengering t i p e bak untuk v e r i f i k a s i model.

(3)

keseimbangan. Perbedaan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a h a s i l

s i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dengan h a s i l

percobaan kurang d a r i 1.5% bk, sedangkan untuk model kese-

imbangan kurang d a r i

3%

bk pada a k h i r s i a u l a s i .

S i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l selama

7

jam membutuhkan ~ a k t u p e r h i t u n g a n ltomputer 20 jam, sedanr- kan untuk model keseimbangan hanya membutuhkan waktu p e r h i -

tungan komputer 1 jam. Oleh k a r e n a i t u , untuk mempelajari pengaruh suhu udara pengering, kecepatan a l i r a n u d a r a , t e -

b a l tumpukan dan kadar a i r awal gabah terhadap performansi

pengering t i p e bak dan t i p e c r o s s flow t e l a h digunakan mo-

d e l keseimbangan.

Suhu u d a r a pengering yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n uda-

r a yang t i n g g i , kadar a i r a w l yang rendah dan tumpukan yang

t i p i s akan mempercepat waktu pengeringan d a r i pengering t i p e

bak. Suhu u d a r a yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udara yang

t i n g g i , k a d a r a i r awal yang rendah, tumpukan yang t i p i s dan

(4)

SIMULASI PEHGERINGAN GABAH

Oleh

EiiVAN AD1 NUGROHO

F 19.0212

SKRIPSI

y a r a t untuk memperoleh g e l a r SARJAITA TEKNOMGI PERTAKIAN

Jurusan MEKANISASI PERTANIAN, Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,

I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

1986

FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(5)

IIJSTITUT PELITANIAIi BOGOR

FAKULTAS TEKNOMGI PWTANIAN

S K H I P S I

Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r SARJANA TEKNOLOGI PZRTANIAN

pada J u r u s a n MMANISASI PERTANIAN, F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n ,

Oleh

AN AD1 WGROHO F 19.0212

D i l a h i r k a n pada t a n g g a l 18 Agustus 1964

di Rembang

4

Tanggal l u l u s :

2

2 Nopember

1986

(6)

KATA PENGANTAII

P u j i dan syukur dipanjatkan ke hadapan Allaw S'rl'P,

karena hanya dengan rahmatNyalah maka s k r i p s i i n i dapat p e n u l i s selesaikan.

P e n u l i s mengucapkan terima k a s i h kepada :

1. D r . Ir. Atjeng

M.

S y a r i e f , MSAE sebagai dosen pembimbing utama,

2. Ir. John Kumendong a t a s saran-saran yang t e l a h diberikan,

3.

D e s t r i a n i yang t e l a h memberikan dorongan

m o r i l

selama p e n u l i s melakukan s t u d i d i Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,

4. Rekan-rekan d i Asrama Gilang Kencana s e r t a rekan s a t u bimbingan yang t e l a h s a l i n g membantu d i dalam pencapaian t u juan.

Akhirnya k r i t i k dan s a r a n sangat p e n u l i s harapkan demi perbaikan t u l i s a n selanjutnya.

Bogor, Nopember 1986 P e n u l i s

(7)

Halaman

KATA PSNGANTAR

...

_iii DAEVPAR TABEL

...

vi

DAFTAR GAMBAR

...

vii

DAPTAR LAMPIRAN

...

v i i i

DAFTAR S I M B O L

...

x i i

...

DAFTAR S I M B O L PADA PROGRAM K O W U T E R xiv

11. T I N J A U A N PUSTAKA

...

A. MODEL PSNGEEZINGAW L A P I S A N T I F I S

B. MODEL PENGERINGAN LAPISAW TEBAL

..

C. MODEL S I M U L A S I PEWGERINGALT GABAH

...

111. METODA F E N E L I T I A N

A. PE",IWRUNAIU MODEL

...

B. PEIiULISAN PROGRAM KOMPUTER

...

47

C. V E R I F I K A S I MODEL

...

62

IV.

HASIL

DAN' PEPBAHASAN

...

67

...

A. LUAS PERIvlUKAAN S P E S I F I K GABAII 67

S I M U L A S I DZNGAPI DATA P d R -

...

I N G TIPS BAK

...

PENGERINGAIJ T I P E BAK

PENGERINGAN T I P S CROSS FLOW

.

...

DAIU PZRSAMAAN E M P I R I S

...

(8)

H a l a m a n

...

(9)

DAFTAR TABEL

[image:9.496.13.487.167.729.2]

Tabel 1. Data masukan ( i n p u t program) yang dibutuh-

...

kan s e t i a p model

49

Tabel 2. Perbandingan pengukuran kadar air a n t a r a

...

oven dengan K e t t PB-1X 66 Tabel

3.

Perbandingan pengukuran suhu a n t a r a termo-

kopel CC dengan termometer a i r r a k s a

...

66

Tabel 4. Hasil pengukuran panjang, l e b a r dan t e b a l

sampel gabah v a r i e t a s Cisadane (17% bk)

...

67

.sil pengukuran ukuran kaleng dan jumlah

b u t i r gabah

...

67

Tabel 6 . H a s i l perhitungan l u a s permukaan s p e s i f i k

gabah -

...

68 Tabel

7.

Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi

pengeringan t i p e bak

...

75

Tabel 8. Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

...

Gambar 1. Volume k o n t r o l

15

Gambar 2. Pemberian indek pada model persamaan

d i f f e r e n s i a l p a r s i a l pengering t i p e b a k

..

34 Gambar

3.

Pemberian indek pada model keseimbangan

...

pengering t i p e bak 41

Gambar 4. Algoritma model persamaan d i f f e r e n s i a l

p a r s i a l t i p e bak

...

50

...

Gambar

5.

Algoritma model keseimbangan t i p e bak

53

...

p a r s i a l t i p e c r o s s flow 56 Gambar

7.

Algoritma model keseimbangan t i p e c r o s s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a.

59

Gambar 8. ngukuran suhu dah k a d a r a i r

gabah

...

64 Gambar

9.

Perbandingan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a

i m u l a s i da-

t e n t u

...

70 antara kadar a i r h a s i l per-

h a s i l s i m u l a s i d a r i penge-

(11)

Halaman Gambar 14. Perbandingan a n t a r a suhu udara h a s i l per-

cobaan dengan h a s i l sirnulasi d a r i penge- r i n g t i p e bak untuk kedalaman

13.5

cm se-

...

t e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u

73

Gambar

15.

Perbandingan a n t a r a suhu udara h a s i l percobaan dengan h a s i l s i m u l a s i d a f i penge- r i n g t i p e bak untuk kedalaman 22.5

...

cm se- t e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u

74

Gambar 16. D i s t r i b u s i kadar a i r menurut kedalaman d a r i pengering t i p e bak s e t e l a h waktu pe-

...

ngeringan t e r t e n t u

76

Gambar

17.

D i s t r i b u s i suhu udara menurut kedalaman d a r i pengering t i p e bak s e t e l a h waktu pe-

...

ngeringan t e r t e n t u

76

Gambar 18. D i s t r i b u s i kelembaban r e l a t i f udara menu- r u t kedalaman d a r i pengering t i p e

...

bak se- t e l a h waktu pengeringan t e r t e n t u

77

Gambar 19. Pengaruh suhu udara pengering terhadap d i s t r i b u s i kadar a i r d a r i pengering t i p e

...

bak s e t e l a h

7

jam pengeringan

79

Gambar 20. hu udara pengering terhadap

r

rata-rata d a r i pengering t i p e

l a h waktu p e n g e r r i n g a n t e r t e n t u

..

79

l i r a n udara terhadap d a r i pengering t i p e

...

n 81

a1

a1 terhadap d i s t r i - engering t i p e bak

gan

...

82 awal terhadap kadar

pengering t i p e bakse-

82

t r i b u s i kadar a i r d a r i pengering t i p e

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

(168)

(169)

(170)

(171)

(172)

(173)

(174)

(175)

(176)

(177)

(178)

(179)

(180)

(181)

(182)

(183)

(184)

(185)

(186)

(187)

Zrvan Adi Nugroho. F Ilq.021~2. Simulasi Pengeringan Gabah. Dibawah bimbingan A t jeng M. S y a r i e f .

RINGKASAN

K a r a k t e r i s t i k pengeringan d a r i a l a t pengering dapat d i - p e l a j a r i dengan t e k n i k s i m u l a s i sebagai pengganti percobaan. Teknik s i m u l a s i (modeling) memerlukan sejumlah persamaan- persamaan yang rnenggambairkan-f enamena. peegeringan d a r i a l a t

.:.?.~

-

..

.

,..r.;26Y53L?.i;,3r:+

5.36

;

...

-..,.

---

pengering. ! : ~ B ,~rg:zj- G :

. . . _...

i.-

-.--.

-.-.-.

Untuk menda~atk&ni:m&e:l simul.a$i: yang itepat, h a s i l da- :"...,

.

b, . . .

r i model harus dibandipgkan t b r l e b i h dabn$ dengan h a s i l

- . ,

- . I

. .

....

. . .

.- ., "

percobaan. J i k a t e l a h didapatkan model yang memuaskan, ma- k a pendugaan h a s i l pengeringan untuk s e t i a p k o n d i s i pengeringan dapat dilakukan dengan ekstensive. Hal i n i memberi ke- untungan dalam waktu dan biaya.

P e n e l i t i a n i n i b e r t u j u a n untuk membuat model s i m u l a s i pengeringan gabah dengan a l a t t i p e bak dan t i p e c r o s s flow dengan menggunakan model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dan model keseimbangan, mempelajari pengaruh suhu udara penge-

r i n g , kecepatan a l i r a n udara, t e b a l tumpukan dan kadar a i r

awal

gabah terhadap performansi pengering t i p e bak dan t i p e

cross f l o w ,

dan untuk mengumpulkan d a t a performansi a l a t pengering t i p e bak untuk v e r i f i k a s i model.

(188)

keseimbangan. Perbedaan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a h a s i l

s i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l dengan h a s i l

percobaan kurang d a r i 1.5% bk, sedangkan untuk model kese-

imbangan kurang d a r i

3%

bk pada a k h i r s i a u l a s i .

S i m u l a s i model persamaan d i f f e r e n s i a l p a r s i a l selama

7

jam membutuhkan ~ a k t u p e r h i t u n g a n ltomputer 20 jam, sedanr- kan untuk model keseimbangan hanya membutuhkan waktu p e r h i -

tungan komputer 1 jam. Oleh k a r e n a i t u , untuk mempelajari pengaruh suhu udara pengering, kecepatan a l i r a n u d a r a , t e -

b a l tumpukan dan kadar a i r awal gabah terhadap performansi

pengering t i p e bak dan t i p e c r o s s flow t e l a h digunakan mo-

d e l keseimbangan.

Suhu u d a r a pengering yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n uda-

r a yang t i n g g i , kadar a i r a w l yang rendah dan tumpukan yang

t i p i s akan mempercepat waktu pengeringan d a r i pengering t i p e

bak. Suhu u d a r a yang t i n g g i , kecepatan a l i r a n udara yang

t i n g g i , k a d a r a i r awal yang rendah, tumpukan yang t i p i s dan

(189)

SIMULASI PEHGERINGAN GABAH

Oleh

EiiVAN AD1 NUGROHO

F 19.0212

SKRIPSI

y a r a t untuk memperoleh g e l a r SARJAITA TEKNOMGI PERTAKIAN

Jurusan MEKANISASI PERTANIAN, Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,

1986

FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(190)

IIJSTITUT PELITANIAIi BOGOR

FAKULTAS TEKNOMGI PWTANIAN

S K H I P S I

Sebagai s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r SARJANA TEKNOLOGI PZRTANIAN

pada J u r u s a n MMANISASI PERTANIAN, F a k u l t a s Teknologi P e r t a n i a n ,

Oleh

AN AD1 WGROHO F 19.0212

D i l a h i r k a n pada t a n g g a l 18 Agustus 1964

di Rembang

4

Tanggal l u l u s :

2

2 Nopember

1986

(191)

KATA PENGANTAII

P u j i dan syukur dipanjatkan ke hadapan Allaw S'rl'P,

karena hanya dengan rahmatNyalah maka s k r i p s i i n i dapat p e n u l i s selesaikan.

P e n u l i s mengucapkan terima k a s i h kepada :

1. D r . Ir. Atjeng

M.

S y a r i e f , MSAE sebagai dosen pembimbing utama,

2. Ir. John Kumendong a t a s saran-saran yang t e l a h diberikan,

3.

D e s t r i a n i yang t e l a h memberikan dorongan

m o r i l

selama p e n u l i s melakukan s t u d i d i Fakultas Teknologi P e r t a n i a n ,

4. Rekan-rekan d i Asrama Gilang Kencana s e r t a rekan s a t u bimbingan yang t e l a h s a l i n g membantu d i dalam pencapaian t u juan.

Akhirnya k r i t i k dan s a r a n sangat p e n u l i s harapkan demi perbaikan t u l i s a n selanjutnya.

Bogor, Nopember 1986 P e n u l i s

(192)

Halaman

KATA PSNGANTAR

...

_iii DAEVPAR TABEL

...

vi

DAFTAR GAMBAR

...

vii

DAPTAR LAMPIRAN

...

v i i i

DAFTAR S I M B O L

...

x i i

...

DAFTAR S I M B O L PADA PROGRAM K O W U T E R xiv

11. T I N J A U A N PUSTAKA

...

A. MODEL PSNGEEZINGAW L A P I S A N T I F I S

B. MODEL PENGERINGAN LAPISAW TEBAL

..

C. MODEL S I M U L A S I PEWGERINGALT GABAH

...

111. METODA F E N E L I T I A N

A. PE",IWRUNAIU MODEL

...

B. PEIiULISAN PROGRAM KOMPUTER

...

47

C. V E R I F I K A S I MODEL

...

62

IV.

HASIL

DAN' PEPBAHASAN

...

67

...

A. LUAS PERIvlUKAAN S P E S I F I K GABAII 67

S I M U L A S I DZNGAPI DATA P d R -

...

I N G TIPS BAK

...

PENGERINGAIJ T I P E BAK

PENGERINGAN T I P S CROSS FLOW

.

...

DAIU PZRSAMAAN E M P I R I S

...

(193)

H a l a m a n

...

(194)

DAFTAR TABEL

[image:194.496.13.487.167.729.2]

Tabel 1. Data masukan ( i n p u t program) yang dibutuh-

...

kan s e t i a p model

49

Tabel 2. Perbandingan pengukuran kadar air a n t a r a

...

oven dengan K e t t PB-1X 66 Tabel

3.

Perbandingan pengukuran suhu a n t a r a termo-

kopel CC dengan termometer a i r r a k s a

...

66

Tabel 4. Hasil pengukuran panjang, l e b a r dan t e b a l

sampel gabah v a r i e t a s Cisadane (17% bk)

...

67

.sil pengukuran ukuran kaleng dan jumlah

b u t i r gabah

...

67

Tabel 6 . H a s i l perhitungan l u a s permukaan s p e s i f i k

gabah -

...

68 Tabel

7.

Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi

pengeringan t i p e bak

...

75

Tabel 8. Kondisi i n p u t yang digunakan pada simulasi

(195)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

...

Gambar 1. Volume k o n t r o l

15

Gambar 2. Pemberian indek pada model persamaan

d i f f e r e n s i a l p a r s i a l pengering t i p e b a k

..

34 Gambar

3.

Pemberian indek pada model keseimbangan

...

pengering t i p e bak 41

p a r s i a l t i p e bak

...

50

...

Gambar

5.

Algoritma model keseimbangan t i p e bak

53

...

p a r s i a l t i p e c r o s s flow 56 Gambar

7.

Algoritma model keseimbangan t i p e c r o s s

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

a.

59

Gambar 8. ngukuran suhu dah k a d a r a i r

gabah

...

64 Gambar

9.

Perbandingan a n t a r a kadar a i r r a t a - r a t a

i m u l a s i da-

t e n t u

...

70 antara kadar a i r h a s i l per-

h a s i l s i m u l a s i d a r i penge-