SIMULASI NUMERIK DEPOSISI AEROSOL PARTIKEL PADA POROUS STRUKTUR BERBASIS COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC (CFD)

Abstract

Deposisi partikel didalam porous struktur substrate telah dikembangkan aplikasinya sebagai fotokatalitik, membran filter, dan template untuk material pendukung dalam bidang energi dan lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi optimum pada deposisi aerosol partikel pada substrat yang mempunyai struktur berpori berdasarkan simulasi numerik dengan software Computational Fluid Dynamics (CFD). Metode simulasi berbasis CFD digunakan sebagai alternatif untuk mereduksi beberapa variabel kondisi yang sulit dikontrol. Permodelan dengan menggunakan CFD ini meliputi tiga tahapan proses, yaitu pre-processing, processing, dan post-processing. Dimensi yang akan digunakan pada CFD ini adalah dengan permodelan 2 dimensi, dimana wall memiliki panjang 10 cm dan lebar 2,5 cm. Analisa yang dilakukan meliputi pola gerakan partikel, kecepatan gerakan partikel, dan jumlah partikel pada porous struktur. Variabel yang ditetapkan pada permodelan ini adalah jarak partikel dengan substrat dan diameter pori dari substrat. Sedangkan ukuran partikel dan kecepatan fluida divariasikan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pola alir dan pergerakan partikel sangat ditentukan oleh kecepatan fluida.  Selain itu, semakin kecil partikel yang digunakan maka semakin optimum deposisi yang terjadi, dimana deposisi optimum akan tercapai jika partikel tersebut mempunyai ukuran hingga 36 % dari ukuran pore nya. Deposisi yang optimum juga terjadi jika aliran fluidanya dalam kondisi laminar dan transisi.