Pemodelan Koefisien Perpindahan Panas Pada Sistem Pengeringan Berbasis Energi Sekam Padi Dengan Pendekatan Analogi Perpindahan Panas Dan Massa

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan koefisien perpindahan panas pada sistem pengeringan berbasis energi sekam padi menggunakan pendekatan analogi perpindahan panas dan massa (Chilton–Colburn). Analisis dilakukan pada kondisi temperatur udara masuk pengering sebesar 92,10°C dan temperatur lingkungan rata-rata 31°C, dengan pendekatan sifat termofisik udara pada temperatur rata-rata 60°C. Parameter yang digunakan meliputi densitas, kapasitas panas spesifik, viskositas kinematik, difusivitas massa, serta bilangan tak berdimensi seperti Reynolds, Prandtl, dan Schmidt. Hasil menunjukkan bahwa bilangan Reynolds sebesar 444 mengindikasikan bahwa aliran berada pada kondisi transisi menuju turbulen ringan yang mendukung konveksi paksa. Berdasarkan analogi perpindahan panas dan massa, diperoleh bilangan Sherwood sebesar 40,6, koefisien perpindahan massa sebesar 0,248 m/s, serta koefisien perpindahan panas sebesar 249 W/m²·K dengan laju perpindahan panas mencapai 15,2 kW. Pendekatan analogi Chilton–Colburn menunjukkan bahwa koefisien perpindahan panas berbanding lurus dengan bilangan Reynolds pangkat 0,6 serta dipengaruhi oleh sifat fluida dan karakteristik partikel. Hasil ini menegaskan bahwa perpindahan panas dan massa terjadi secara simultan dan saling berkaitan erat dalam proses pengeringan. Model yang dikembangkan mampu merepresentasikan kondisi nyata sistem dan berada dalam rentang nilai literatur, sehingga dapat digunakan sebagai metode sederhana dan efektif dalam memprediksi performa sistem pengering berbasis biomassa.