Simulasi Model Perpindahan Panas dan Massa pada Proses Pengeringan Butiran Kedelai

Abstract

Proses pengeringan kedelai dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu secara alami dan buatan. Proses pengeringan dengan cara alami, yaitu dengan melakukan penjemuran di bawah sinar matahari. Proses pengeringan kedelai dengan cara ini kurang efisien karena memerlukan waktu yang lama, memerlukan tempat penjemuran yang luas, hasil pengeringan yang bermutu relatif rendah dan tidak seragam. Sedangkan pengeringan dengan cara buatan, yaitu dengan mengggunakan mesin pengering cara ini membutuhkan biaya lebih mahal dan memerlukan tenaga kerja dengan keahlian khusus tetapi cara ini beresiko tinggi jika temperatur dan kelembabannya tidak dikontrol secara ketat dan akurasi yang tinggi. Pada penelitian ini dikaji bagaimana simulasi model perpindahan panas dan massa pada proses pengeringan butiran kedelai jika parameter yang mempengaruhi perpindahan panas divariasikan. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui profil perpindahan panas dan profil perpindahan massa pada proses pengeringan butiran kedelai. Penelitian tentang perpindahan panas dan massa pada proses pengeringan butiran kedelai ini dibagi menjadi enam tahap yaitu kajian pustaka, diskritisasi, identifikasi parameter, pembuatan program, simulasi program, dan analisis hasil simulasi. Penentuan nilai parameter diambil dari data yang telah diperoleh dan sebagian diambil dari beberapa literatur yang berkaitan dengan proses pengeringan butiran kedelai. Setelah mendiskritisasi model perpindahan panas dan massa serta mengidentifikasi parameter, dilanjutkan dengan pembuatan program, dimana dalam langkah ini diberikan GUI dari simulasi model perpindahan panas dan massa pada proses pengeringan butiran kedelai. Langkah selanjutnya yaitu melakukan simulasi dengan cara menginput nilai parameter-parameter yang telah ditentukan sebelumnya, ix dimana sebagian dari nilai parameter tersebut divariasiakan. Kemudian tahap terakhir yaitu menganalisis output dari simulasi tersebut Dari hasil simulasi yang telah dilakukan, dapat dilihat jika jenis kedelai lokal memiliki nilai-nilai sifat fisik yang cukup mendukung untuk melakukan perpindahan panas yang lebih cepat dari pada jenis kedelai Edamame. Dilihat dari perpindahan massa kedelai jenis lokal mengalami proses perpindahan massa yang lebih cepat untuk kadar air akhir 11% maupun kadar air akhir sebesar 13 % selama 13 detik dan 9 detik. Proses pengeringan butiran kedelai dapat diketahui dengan menambahkan waktu pada proses perpindahan panas dan perpindahan massa yang terjadi pada butiran kedelai. Secara umum jenis kedelai yang mempunyai karakteristik nilai konduktivitas thermal yang semakin tinggi, panas spesifik yang semakin rendah, dan kepadatan massa yang semakin tinggi memiliki kemampuan perpindahan panas yang cepat. Jari- jari kedelai dan kadar air awal menentukan waktu yang dibutuhkan untuk menyamakan kadar air pada setiap lapisan butiran kedelai. Semakin besar jari- jari dan kadar air awal kedelai maka perpindahan massa akan semakin lama.