Simulasi distribusi shear stress pada dasar tangki sistem pengadukan berbasis Computational Fluid Dynamics (CFD)

Abstract

Proses pengadukan dengan menggunakan tangki berpengaduk (mechanically stirred vessel) telah banyak digunakan pada berbagai macam proses di industri kimia. Tujuan dari proses pengadukan ini bermacam-macam, mulai dari pencampuran material yang berbeda atau membuat suspensi solid sampai pada optimasi proses transfer massa dan energi. Proses pengadukan pada sistem padat-cair dapat memicu erosi pada apparatus tangki berpengaduk. Mesin dan peralatan yang beroperasi dengan sistem aliran padat cair dapat rusak karena erosi yang memicu rendahnya efisiensi operasi dan berkurangnya masa pakai alat dengan biaya pemeliharaan yang tinggi. Untuk sistem multifase dimana teknologi eksperimen secara visualisasi memiliki beberapa batasan, metode CFD memberikan beberapa keuntungan untuk menganalisis fenomena MI secara lebih komprehensif. Penelitian CFD banyak berkonsentrasi pada pendekatan berbasis LES dan SM untuk memodelkan variasi pola alir berfrekuensi rendah yang lebih baik dibandingkan eksperimen karena juga mampu menampilkan seluruh vektor kecepatan pada jangka waktu tertentu. Lebih jauh lagi, variabel lokal seperti kecepatan dan konsentrasi solid dapat ditampilkan visualisasinya per time step.