Upload
keziaelkardianatiti
View
82
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Analisis untuk praktikum UOP TEKNIK KIMIA 1
Citation preview
ANALISIS HASIL
Perbandingan Np dan Re Baling-baling Besar vs Baling-baling Kecil(Perbandingan pada ukuran pengaduk berbeda)
0 200000 400000 600000 800000 10000000
0.0001
0.0002
0.0003
0.0004
0.0005
0.0006
Baling-baling kecil
Baling-baling besar
RE
NP
GRAFIK 01
Perbandingan Np dan Re Turbin Besar vs Turbin Kecil(Perbandingan pada ukuran pengaduk berbeda)
GRAFIK 02
Re pengaduk besar > Re pengaduk kecil
Daya jangkau pada luas permukaan wadah pengaduk besar > pengaduk kecil
Analisis Perbedaan Ukuran Pengaduk
Makin besar jari-jari,Makin besar Re
Semakin kecil daya jangkau,Semakin lambat homogenisasi
Kebutuhan akan daya listrik pengaduk besar >pengaduk kecil
Kebutuhan daya listrik yang dibutuhkan pengaduk besar akan lebih besar
karena jari-jari yang lebih besar. R yang lebih besar menghasilkan Massa yang
lebih besar. Hal ini membuat motor penggerak harus memberikan daya yang
lebih besar.
Kesimpulan : Pencampuran yang dihasilkan dengan pengaduk yang lebih kecil
menghasilkan turbulensi yang rendah (Re<<), sehingga disimpulkan dengan R
yang lebih besar akan dihasilkan pencampuran yang lebih baik.
Perbandingan Np dan Re Baling-baling Besar vs Turbin Besar (Perbandingan pada jenis pengaduk berbeda)
GRAFIK 03
Perbandingan Np dan Re Baling-baling Kecil vs Turbin Kecil (Perbandingan pada jenis pengaduk berbeda)
0 100000 200000 300000 400000 5000000
0.0001
0.0002
0.0003
0.0004
0.0005
0.0006
Baling-balingTurbin
RE
NP
GRAFIK 04
Densitas dan Viskositas fluida yang digunakan relatif rendah
Kedua faktor ini tidak terlalu mempengaruhi nilai Re karena
nilai yang kecil, sehingga tidak menjadi parameter untuk
membandingkan jenis pengaduk yang berbeda. Re keduanya
cukup tinggi (300.000-500.000) karena larutan yang dipakai
relatif encer.
Re pengaduk jenis turbin> Re pengaduk baling-baling
Dp pengaduk turbin kecil > Dp pengaduk baling-baling
Np pengaduk jenis baling-baling > Np dari pengaduk jenis
turbin kecil
Propeler
Turbin
Analisis Perbedaan Jenis Pengaduk
Perbandingan Np dan Re Baling-baling Kecil 0o vs Baling-baling Kecil 30o
(Perbandingan pada jenis sudut berbeda)
50000 1000001500002000002500003000003500004000000
0.0001
0.0002
0.0003
0.0004
0.0005
0.0006
Baling-baling tegakBaling-baling miring
RE
NP
GRAFIK 05
Perbandingan Np dan Re Turbin Kecil 0o vs Turbin Kecil 30o
(Perbandingan pada jenis sudut berbeda)
GRAFIK 06
Re pengaduk pada posisi 0° ≈ Re pengaduk pada kemiringan 30°.
Np pengaduk pada posisi 0° > Np pengaduk pada kemiringan 30°.
P pengaduk pada posisi 0° ≈ P pengaduk pada kemiringan 30°.
Hasil ini diberikan karena nilai Np yang relatif sama (tidak memiliki
delta yang cukup besar). Maka P hanya akan dipengaruhi oleh
Diameter pengaduk, dimana diameter yang digunakan sama.
Proses pencampuran dengan menggunakan posisi kemiringan 30o
dan pada sumbu 0o akan menghasilkan turbulensi yang tidak jauh
berbeda. Sehingga apabila hanya ditinjau dari nilai Re dan Np kita
belum bisa menentukan mana yang lebih efektif. Harus dilakukan
analisis pada jenis aliran yang terbentuk.
Analisis Perbedaan Sudut Pengaduk
ANALISIS GRAFIK
Analisis Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada
Pengaduk Jenis Baling-Baling Kecil , Sumbu Pengaduk 0o
300 600 900 120005
101520253035404550
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
f(x) = 2.59591552435314E-05 x + 0.00448934725099654f(x) = − 0.0493618292181266 x + 60.613760303237
w vs tLinear (w vs t)w vs PLinear (w vs P)
w (rpm)
t (se
kon)
P (w
att)
GRAFIK 07
Analisis Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada
Pengaduk Jenis Baling-Baling Besar, Sumbu Pengaduk 0o
300 600 900 12000
2
4
6
8
10
12
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
f(x) = 2.95255024614046E-05 x + 0.00231756469755165f(x) = − 0.0105916414733027 x + 13.8902820001291
w vs tLinear (w vs t)w vs PLinear (w vs P)
w (rpm)
t (se
kon)
P (w
att)
GRAFIK 08
Peningkatan kecepatan angular pengaduk akan meningkatkan : F angular dan meningkatkan torsi
(τ). Peningkatan kecepatan angular pengaduk akan meningkatkan daya pengadukan (P).
Peningkatan kecepatan angular pengaduk akan :
meningkatkan turbulensi larutan (kenaikan nilai Re)
Penyebaran komponen-komponen larutan tersebar yang lebih acak
Homogenisasi larutan akan lebih cepat
Waktu pengadukan lebih singkat
Dari perpotongan grafik t vs ω dan P vs ω , akan didapatkan :
ω opt (sumbu x)
P opt (sumbu y bagian kanan)
t opt (sumbu y bagian kiri)
Peningkatan jari-jari (R) impeler akan menyebabkan kenaikan
nilai Re yang cukup drastis. Hal ini menyatakan bahwa turbulensi
yang terjadi untuk impeler yang lebih besar akan lebih tinggi
dibandingkan dengan turbulensi yang dihasilkan oleh (R) yang
kecil.
Daya jangkau impeler besar juga mendukung homogenisasi yang
lebih cepat karena bisa menghantarkan daya putar ke seluruh
bagian tangki lebih baik.
Analisis Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada
Pengaduk Jenis Baling-Baling Kecil, Sumbu Pengaduk 30o
300 600 900 12000
5
10
15
20
25
30
35
40
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
f(x) = 2.42575877835968E-05 x + 0.00462885549390564
f(x) = − 0.041130576372047 x + 46.0158602156219
w vs t
Linear (w vs t)
w vs P
Linear (w vs P)
w (rpm)
t (se
kon)
P (w
att)
GRAFIK 09
Analisis Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada
Pengaduk Jenis Baling-Baling Besar, Sumbu Pengaduk 30o
GRAFIK 10
Pada pengadukan dengan sumbu 30o , terdapat daerah
pola aliran incline yang menghindari pola aliran vortex.
Dengan menghindari jenis pusaran vortex, turbulensi
yang dihasilkan oleh pengaduk akan makin besar dan
mempercepat waktu homogenisasi.
Grafik ini memberikan hasil yang cenderung sama
dengan grafik pertama di mana hubungan antara
kecepatan pengadukan dengan daya berbanding lurus
sedangkan kecepatan pengadukan dengan waktu untuk
mencapai kehomogenan berbanding terbalik.
Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada Pengaduk Jenis Turbin Kecil Analisis Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada
Pengaduk Jenis Turbin Kecil , Sumbu Pengaduk 0o
300 600 900 12000
2
4
6
8
10
12
14
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
f(x) = 3.0047731336364E-05 x + 0.00164701149788094f(x) = − 0.0107561633932929 x + 15.0740514151972
w vs tLinear (w vs t)w vs PLinear (w vs P)
w (rpm)
t (se
kon)
P (w
att)
GRAFIK 11
Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada Pengaduk Jenis Turbin Kecil Analisis Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada
Pengaduk Jenis Turbin Besar, Sumbu Pengaduk 0o
GRAFIK 12
Pada grafik ini cenderung sama dengan grafik 07 dan grafik 08 dimana
hubungan antara kecepatan pengadukan dengan daya berbanding lurus.
Kecepatan pengadukan dengan waktu untuk mencapai kehomogenan
berbanding terbalik.
Kenaikan ukuran (R) impeler mempengaruhi nilai Re sehingga menjadi lebih
besar yang menyebabkan pengadukan menjadi lebih turbulen.
Perbedaan hanya terdapat pada nilai kecepatan pengadukan optimum,
waktu optimum, serta daya optimum yang didapat dari perpotongan garis
garis P vs ω dan t vs ω pada grafik.
Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada Pengaduk Jenis Turbin Kecil Analisis Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada
Pengaduk Jenis Turbin Kecil , Sumbu Pengaduk 30o
GRAFIK 13
Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada Pengaduk Jenis Turbin Kecil Analisis Perhitungan Kecepatan Angular Optimum pada
Pengaduk Jenis Turbin Besar, Sumbu Pengaduk 30o
GRAFIK 14
Pada grafik ini cenderung sama dengan grafik 09 dan grafik 10 dimana
hubungan antara kecepatan pengadukan dengan daya berbanding lurus.
Kecepatan pengadukan dengan waktu untuk mencapai kehomogenan
berbanding terbalik.
Perubahan sudut memungkinkan praktikan menghindari pembentukan aliran
vortex dan menghasilkan pola aliran incline, yang menaikan kemampuan
turbulensi.
Perbedaan hanya terdapat pada nilai kecepatan pengadukan optimum,
waktu optimum, serta daya optimum yang didapat dari perpotongan garis
garis P vs ω dan t vs ω pada grafik.
RANGKUMAN
Jenis Pengaduk Sumbuωopt (rpm) topt (s) Popt (watt)
Baling-Baling
Besar0
30
Kecil0
30
Turbin
Besar0
30
Kecil0
30
Kesimpulan Apabila tujuan utama dari praktikum ini adalah menentukan kondisi optimum
homogenisasi (pencampuran), akan digunakan :
Pengaduk jenis turbin berukuran besar (Re>>>)
Voltase tertinggi (10 V) rpm tinggi.
Memposisikan pengaduk pada posisi sumbu 30° dari garis normal
Membutuhkan Daya (P) yang besar
Apabila tujuan utama dari praktikum ini adalah menentukan kondisi pemakaian daya
yang ekonomis, akan digunakan :
Pengaduk jenis propeler berukuran besar (Re>>)
Voltase tertinggi (10 V)
Memposisikan pengaduk pada posisi sumbu 30° dari garis normal
Membutuhkan Daya (P) yang relatif kecil, karena sama dengan posisi 0o namun dengan waktu
yang cenderung berbeda.