INSTXTIST PERTANRAN BOGOR B O G O W
Zrvan Adi Nugroho. F Ilq.021~2. Simulasi Pengeringan Gabah. Dibawah bimbingan At jeng M. Syarief. RINGKASAN Karakteristik pengeringan dari alat pengering dapat dipelajari dengan teknik simulasi sebagai pengganti percobaan. Teknik simulasi (modeling) memerlukan sejumlah persamaan- -...,..r.;26y53l?.i;,3r:+ 5.36 ; persamaan yang rnenggambairkan-f enamena. peegeringan dari alat.:.?.~... -..,. ---... pengering.! : ~ B,~rg:zj- G :... i.-...-.--.-.-. Untuk menda~atk&ni:m&e:l simul.a$i: yang itepat, hasil da- :"...,. b,... ri model harus dibandipgkan tbrlebih dabn$ dengan hasil percobaan. -., -. I.........-., " Jika telah didapatkan model yang memuaskan, ma- ka pendugaan hasil pengeringan untuk setiap kondisi pengeringan dapat dilakukan dengan ekstensive. Hal ini memberi keuntungan dalam waktu dan biaya. Penelitian ini bertujuan untuk membuat model simulasi pengeringan gabah dengan alat tipe bak dan tipe cross flow dengan menggunakan model persamaan differensial parsial dan model keseimbangan, mempelajari pengaruh suhu udara pengering, kecepatan aliran udara, tebal tumpukan dan kadar air awal gabah terhadap performansi pengering tipe bak dan tipe cross flow, dan untuk mengumpulkan data performansi alat pengering tipe bak untuk verifikasi model. Model persamaan differensial parsial memberikan hasil simulasi lebih mendekati hasil percobaan dibandingkan model
keseimbangan. Perbedaan antara kadar air rata-rata hasil simulasi model persamaan differensial parsial dengan hasil percobaan kurang dari 1.5% bk, sedangkan untuk model kese- imbangan kurang dari 3% bk pada akhir siaulasi. Simulasi model persamaan differensial parsial selama 7 jam membutuhkan ~aktu perhitungan ltomputer 20 jam, sedanr- kan untuk model keseimbangan hanya membutuhkan waktu perhi- tungan komputer 1 jam. Oleh karena itu, untuk mempelajari pengaruh suhu udara pengering, kecepatan aliran udara, tebal tumpukan dan kadar air awal gabah terhadap performansi pengering tipe bak dan tipe cross flow telah digunakan model keseimbangan. Suhu udara pengering yang tinggi, kecepatan aliran udara yang tinggi, kadar air awl yang rendah dan tumpukan yang tipis akan mempercepat waktu pengeringan dari pengering tipe bak. Suhu udara yang tinggi, kecepatan aliran udara yang tinggi, kadar air awal yang rendah, tumpukan yang tipis dan kecepatan aliran gabah yang rendah akan mengurangi panjang
SIMULASI PEHGERINGAN GABAH Oleh EiiVAN AD1 NUGROHO F 19.0212 SKRIPSI yarat untuk memperoleh gelar SARJAITA TEKNOMGI PERTAKIAN Jurusan MEKANISASI PERTANIAN, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor 1986 FAKULTAS TEKNOWGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
IIJSTITUT PELITANIAIi BOGOR FAKULTAS TEKNOMGI PWTANIAN SKHIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PZRTANIAN pada Jurusan MMANISASI PERTANIAN, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Oleh AN AD1 WGROHO F 19.0212 Dilahirkan pada tanggal 18 Agustus 1964 di Rembang Tanggal lulus: 2 2 Nopember 1986 4 Dosen Pembimbing
KATA PENGANTAII Puji dan syukur dipanjatkan ke hadapan Allaw S'rl'P, karena hanya dengan rahmatnyalah maka skripsi ini dapat penulis selesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. Atjeng M. Syarief, MSAE sebagai dosen pembimbing utama, 2. Ir. John Kumendong atas saran-saran yang telah diberikan, 3. Destriani yang telah memberikan dorongan moril selama penulis melakukan studi di Fakultas Teknologi Pertanian, 4. Rekan-rekan di Asrama Gilang Kencana serta rekan satu bimbingan yang telah saling membantu di dalam pencapaian tu juan. Akhirnya kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan tulisan selanjutnya. Bogor, Nopember 1986 Penulis iii
Halaman KATA PSNGANTAR... iii DAEVPAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAPTAR LAMPIRAN... viii DAFTAR SIMBOL... xii DAFTAR SIMBOL PADA PROGRAM KOWUTER... xiv 11. TINJAUAN PUSTAKA... A. MODEL PSNGEEZINGAW LAPISAN TIFIS B. MODEL PENGERINGAN LAPISAW TEBAL.. C. MODEL SIMULASI PEWGERINGALT GABAH... 111. METODA FENELITIAN A. PE",IWRUNAIU MODEL... B. PEIiULISAN PROGRAM KOMPUTER... 47 C. VERIFIKASI MODEL... 62 IV. HASIL DAN' PEPBAHASAN... 67 A. LUAS PERIvlUKAAN SPESIFIK GABAII... 67 SIMULASI DZNGAPI DATA PdR- ING TIPS BAK... PENGERINGAIJ TIPE BAK... PENGERINGAN TIPS CROSS FLOW....... DAIU PZRSAMAAN EMPIRIS iv
Halaman. KESIMPULAN... 105
DAFTAR TABEL Tabel 1....... Data masukan (input program) yang dibutuhkan setiap model 49 Tabel 2. Perbandingan pengukuran kadar air antara oven dengan Kett PB-1X 66 Tabel 3. Perbandingan pengukuran suhu antara termokopel CC dengan termometer air raksa... 66 Tabel 4. Hasil pengukuran panjang, lebar dan tebal sampel gabah varietas Cisadane (17% bk)... 67.sil pengukuran ukuran kaleng dan jumlah butir gabah... 67 Tabel 6. Hasil perhitungan luas permukaan spesifik gabah... 68 - Tabel 7. Kondisi input yang digunakan pada simulasi pengeringan tipe bak... 75 Tabel 8. Kondisi input yang digunakan pada simulasi pengeringan tipe cross flow... 89
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Volume kontrol... 15 Gambar Gambar Gambar 2. Pemberian indek pada model persamaan differensial parsial pengering tipebak.. 34... 3. Pemberian indek pada model keseimbangan pengering tipe bak 41 4. Algoritma model persamaan differensial parsial tipe bak... 50... Gambar 5. Algoritma model keseimbangan tipe bak 53 Gambar... 6. Algoritma model persamaan differensial parsial tipe cross flow 56 Gambar 7. Algoritma model keseimbangan tipe cross.a. 59 Gambar 8. Gambar ngukuran suhu dah kadar air gabah... 64 9. Perbandingan antara kadar air rata-rata imulasi da- tentu... 70 antara kadar air hasil perhasil simulasi dari penge- vii
Halaman Gambar 14. Perbandingan antara suhu udara hasil percobaan dengan hasil sirnulasi dari pengering tipe bak untuk kedalaman 13.5 cm setelah waktu pengeringan tertentu 73... Gambar 15. Perbandingan antara suhu udara hasil percobaan dengan hasil simulasi dafi pengering tipe bak untuk kedalaman 22.5 cm setelah waktu pengeringan tertentu 74...... Gambar 16. Distribusi kadar air menurut kedalaman dari pengering tipe bak setelah waktu pengeringan tertentu 76... Gambar 17. Distribusi suhu udara menurut kedalaman dari pengering tipe bak setelah waktu pengeringan tertentu 76... Gambar 18. Distribusi kelembaban relatif udara menurut kedalaman dari pengering tipe bak setelah waktu pengeringan tertentu 77 Gambar 19. Pengaruh suhu udara pengering terhadap distribusi kadar air dari pengering tipe bak setelah 7 jam pengeringan 79 Gambar 20.... hu udara pengering terhadap r rata-rata dari pengering tipe lah waktu pengerringantertentu.. 79... liran udara terhadap dari pengering tipe n 81 a1 a1 terhadap distriengering tipe bak gan... 82 awal terhadap kadar pengering tipe bakse- tribusi kadar air dari pengering tipe bak setelah 7 jam pengeringan... 84 viii 82