Bahar, dkk./ ROTASI, Vol. 24  No. 1  (Januari  2022) Hal. 42-49

## Simulasi Numerik Pengaruh Modifikasi Vortex Finder Terhadap Performa New Cyclone Separator
Shofwan Bahar * , Eflita Yohana, MSK. Tony Suryo Utomo, M. Badruz Zaman a Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, SH., Tembalang-Semarang 50275, Telp. +62247460059 *E-mail: shofwan_bahar@yahoo.com

## Abstract
Cyclone separators can be used to separate solid and gas phases and can classify particles based on size.  There  are  many  geometric  and  operational  parameters  that  affect  cyclone  performance,  one of which is modification of the geometry to obtain more efficient performance. In this study, the blade cross shape was added to the vortex finder with variations in width of 0 mm, 5 mm, and 10 mm, vortex finder thickness was varied with sizes 1 mm, 5 mm, 10 mm, and 15 mm. Both of these variations are simulated using Computational Fluid Dynamics (CFD) to determine the effect of these variations on the flow field and  performance  that  occurs  in  the  new  cyclone  separator.  Reynold  stress  model  (RSM)  is  used  to simulate the flow that occurs. The Eulerian-Lagrangian approximation is used to predict the movement of  particles  in  the  new  cyclone.  The  Rosin-Rammler  method  is  used  in  numerical  simulations  to implement Particle Size Distribution (PSD). The simulation results show that increasing the vortex finder thickness and blade cross shape width can increase the collection efficiency and reduce  the pressure drop value of  the new cyclone separator with the best  results having  a collection efficiency value  of 92.03% and a pressure drop value of 194.23 Pa.
Keywords : cyclone, CFD, pressure drop, collection efficiency

## Abstrak
Cyclone separator dapat digunakan untuk memisahkan fasa solid dan gas serta dapat mengklasifikasikan partikel berdasarkan ukuran . Terdapat banyak parameter geometris dan operasional yang mempengaruhi kinerja cyclone, salah satunya modifikasi geometri untuk memperoleh kinerja yang lebih efisien. Pada penelitian ini ditambahkan blade cross shape pada vortex finder dengan variasi lebar 0 mm, 5 mm, dan 10 mm, v ortex finder thickness di variasikan dengan ukuran 1 mm, 5 mm, 10 mm, dan 15 mm. Kedua variasi ini disimulasikan dengan menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk mengetahui pengaruh variasi tersebut terhadap medan aliran dan peforma yang terjadi pada new cyclone separator . Reynold stress model (RSM) digunakan untuk mensimulasikan aliran yang terjadi. Pendekatan Eulerian- Lagrangian digunakan  untuk  memprediksi  pergerakan  partikel  pada new cyclone .  Metode Rosin- Rammler digunakan dalam simulasi numerik untuk menerapkan Particle Size Distribution (PSD ). Hasil simulasi  menyatakan bahwa  bertambahnya vortex finder thickness dan lebar blade cross shape dapat meningkatkan  efisiensi  pengumpulan  dan  menurunkan  nilai pressure  drop  new c yclone  separator dengan  hasil  terbaik  memiliki  nilai  efisiensi  pengumpulan  sebesar  92,03%  dan  nilai pressure  drop sebesar 194.23 Pa.
Kata kunci: cyclone , CFD, pressure drop , efisiensi pengumpulan

## 1. Pendahuluan
Sebagai alat yang penting dalam pemisahan antara fasa solid dan gas, cyclone separator banyak digunakan karena memiliki konstruksi yang sederhana, biaya operasi dan perawatan yang rendah, serta memiliki efisiensi yang tinggi [1]. Ketika  fasa  campuran  memasuki cyclone ,  fasa  tersebut  akan  bergerak  memutar  dan  membentuk outer  vortex  region ( quasi-free vortex ) sehingga fasa padat akan terpisah dari cyclone dan terkumpul di bagian bawah, sedangkan fasa gas akan keluar melalui outlet dan membentuk inner vortex ( quasi-forced vortex ) [2]. Kinerja  dari  suatu cyclone dinilai  dari  efisiensi  pengumpulan  partikel  dan pressure  drop .  Terdapat  banyak parameter  geometris  dan  operasional  yang  mempengaruhi  kinerja cyclone. Banyak  kajian  eksperimental  maupun numerikal telah dilakukan untuk mengetahui karakteristik dari suatu cyclone dengan mengevaluasi efek dari parameter geometris dan operasional cyclone . Cyclone separator memiliki beberapa geometri utama, salah satunya adalah vortex finder yang sangat berpengaruh terhadap aliran di dalam cyclone separator [3]. Banyak peneliti sudah mengkaji tentang efek dari perubahan dimensi dan perubahan bentuk vortex finder terhadap performa cyclone separator [4] – [6]. Namun, menurut Pei, dkk memvariasikan dimensi dan bentuk vortex finder tidak dapat menaikkan efisiensi pengumpulan serta menurunkan nilai pressure drop secara bersamaan [7].
Bahar, dkk./ ROTASI, Vol. 24  No. 1  (Januari  2022) Hal. 42-49
Kemudian Karagoz dkk. pada penelitiannya mempresentasikan desain cyclone yang berbeda yaitu new cyclone separator yang didasarkan pada gagasan untuk meningkatkan efisiensi cyclone dengan meningkatkan panjang vortex [8]. Perbedaan terletak pada ruang pemisahan yang terdiri dari silinder luar dan pembatas pusaran ( vortex limiter ). Safikhani dan  Mehrabian  melakukan  kajian  numerik  pada new  cyclone  separator [2].  Hasilnya  menunjukkan  bahwa  dengan meningkatkan diameter new cyclone akan menurunkan nilai pressure drop . Kerumitan pola aliran pada cyclone telah lama menjadi banyak masalah dalam kajian secara eksperimental dan teoritis. Untuk mempermudah dalam proses analisis, simulasi numerik dapat digunakan untuk menghemat biaya desain dan optimasi. Metode CFD ( Computational Fluid Dynamics ) memiliki potensi  besar untuk memprediksi  karakteristik aliran [9], dan lintasan partikel di dalam cyclone separator , kemudian mulai muncul sejumlah penelitian secara numerik menggunakan metode komputasi. Kaya dan Karagoz juga melakukan penelitian untuk membandingkan berbagai skema numerik yang digunakan untuk mensimulasikan cyclone separator [10]. CFD dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui pengaruh parameter tebal vortex finder dan penambahan blade  cross  shape di  dalam vortex  finder. Setelah  hasil  simulasi  di  dapatkan,  kemudian  dianalisis  untuk  mengetahui pengaruh variasi terhadap kecepatan tangensial, tekanan statis, penurunan tekanan, dan efisiensi pengumpulan partikel pada new cyclone separator.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1 Persamaan Umum
Ada  sejumlah  metode  yang  tersedia  didalam  CFD  untuk  memodelkan  aliran  yang  berputar  pada cyclone . Diantaranya model k-e sampai model turbulensi yang paling teliti yaitu Reynold Stress Model (RSM). RSM memodelkan persamaan Navier-Stokes ( Reynolds-average ) dengan menyelesaikan persamaan perpindahan untuk tegangan Reynolds bersama dengan persamaan laju disipasi. Standar k-e, RNG k-e dan Realizable k-e model tidak cocok untuk aliran dengan pusaran yang cepat seperti pada cyclone separato [11] . Baik standar k-e dan RNG k-e model turbulensinya menghasilkan distribusi  yang  tidak  realistis  untuk  profil  kecepatan  aksial  (aliran  ke  atas  mendekati  dinding)  [12].  Hanya  model turbulensi  RSM  dianggap  sesuai  untuk  simulasi  aliran cyclon [10] . RSM  dapat  menghasilkan  prediksi  dengan  akurat untuk aliran yang kompleks karena RSM mampu menghitung efek dari kurva garis alir, pusaran, dan perubahan pada aliran dengan lebih teliti daripada model dengan dua persamaan.
Pada RSM, persamaan transportasi ditulis menurut persamaan 1.
𝜕 𝜕𝑡 (𝜌𝑢 𝑖 ′ 𝑢 𝑗 ′ ) + 𝜕 𝜕𝑥 𝑘 (𝜌𝑢 𝑘 𝑢 𝑖 ′ 𝑢 𝑗 ′ ) = 𝐷 𝑇,𝑖𝑗 + 𝑃 𝑖𝑗 + 𝜙 𝑖𝑗 + 𝜀 𝑖𝑗 + 𝑆 (1)
Kedua  persamaan  di  bagian  kiri  adalah  turunan  terhadap  waktu  dari  tegangan  dan  persamaan  transpor  konvektif, sedangkan untuk empat persamaan di bagian kanan dirumuskan menurut persamaan 2 hingga persamaan 5.
Persamaan turbulent diffusion : 𝐷 𝑇,𝑖𝑗 = − 𝜕 𝜕𝑥 𝑘 [𝜌𝑢 𝑖 ′ 𝑢 𝑗 ′ 𝑢 𝑘 ′ + 𝑝(𝛿 𝑘𝑗 𝑢 𝑖 ′ + 𝛿 𝑖𝑘 𝑢 𝑗 ′ )] (2)
Persamaan stress production : 𝑃 𝑖𝑗 = −𝜌 (𝑢 𝑖 ′ 𝑢 𝑘 ′ 𝜕𝑢 𝑗 𝜕𝑥 𝑘 + 𝑢 𝑗 ′ 𝑢 𝑘 ′ 𝜕𝑢 𝑗 𝜕𝑥 𝑘 ) (3)
Persamaan pressure strain : 𝜙 𝑖𝑗 = 𝑝 ( 𝜕𝑢 𝑖 ′ 𝜕𝑥 𝑗 + 𝜕𝑢 𝑗 ′ 𝜕𝑥 𝑖 ) (4)
Persamaan dissipasi : 𝜀 𝑖𝑗 = −2𝜇 𝜕𝑢 𝑖 ′ 𝜕𝑥 𝑘 𝜕𝑢 𝑖 ′ 𝜕𝑥 𝑘 (5)
Persamaan sumber : 𝑆 dimana  merupakan viskositas molekul dan p adalah tekanan.
Ada dua pendekatan utama untuk pemodelan arus multifasa yang menjelaskan interaksi antar fase, diantaranya adalah pendekatan Eulerian-Eulerian dan Euler-Lagrangian . Pada penelitian ini menggunakan penyelesaian aliran dua fasa  dengan  pendekatan Eulerian-Lagrangian untuk  memprediksi  pelacakan  partikel  dalam cyclone .  Dalam  model pendekatan ini, udara sebagai fasa kontinyu dan partikel sebagai fase diskrit terdispersi. Gerakan partikel disimulasikan dengan prosedur analisis lintasan Lagrangian , sedangkan persamaan Navier-Stokes pada fase gas. Gaya yang bekerja pada partikel meliputi drag dan gravitasi.
Lintasan partikel dalam suatu aliran dihitung menggunakan discrete phase model (DPM) untuk melacak partikel secara  individu.  Karena  konsentrasi  partikel  padatan  sangat  kecil  dalam cyclone ,  interaksi  antar  partikel  diabaikan. Dengan  asumsi  tidak  adanya  difusi,  gerakan  masing-masing  partikel  dapat  langsung  dihitung  dengan  menggunakan persamaan  gerak,  hanya  mempertimbangkan drag  force .  Hal  ini  diasumsikan  bahwa  setiap  partikel  bulat  dan  tidak
Bahar, dkk./ ROTASI, Vol. 24  No. 1  (Januari  2022) Hal. 42-49
berputar, interaksi  partikel  dapat diabaikan dan partikel  tidak mempengaruhi  medan aliran fluida ( one-way coupling ). Sehingga persamaan gerak partikel dapat ditulis menurut persamaan 6 dan persamaan 7 [13]:
𝑑𝑥 𝑝 𝑑𝑡 = 𝑢 ⃑ 𝑝 (6)
𝑑𝑢 ⃑⃑ 𝑝 𝑑𝑡 = 𝐹 𝑑 (𝑢 ⃑  − 𝑢 ⃑ 𝑝 ) + 𝑔 𝑥 (𝜌 𝑝 −𝜌) 𝜌 𝑝 (7)
Kecepatan fluida (𝑢⃑ ) , kecepatan partikel (𝑢 ⃑ 𝑝 ) , 𝑥 𝑝 adalah posisi partikel, 𝑔 𝑥 adalah gaya gravitasi, 𝜌 adalah densitas fluida dan 𝜌 𝑝 adalah densitas partikel. Dan istilah 𝐹 𝑑 (𝑢 ⃑  − 𝑢 ⃑ 𝑝 ) adalah gaya drag per satuan massa partikel.

## 2.2 Model CFD
New  cyclone  separator memiliki vortex  limiter serta  silinder  bagian  dalam  dan  silinder  bagian  luar  sebagai pengganti  bentuk  kerucut  untuk  membentuk vortex seperti  pada  Gambar  1.  Aliran  masuk  ke  dalam cyclone secara tangensial dan bergerak spiral ke silinder bagian bawah melalui silinder luar kemudian aliran membentur vortex limiter sehingga menyebabkan aliran beserta partikel yang berukuran kecil bergerak kembali ke atas berlawanan arah melalui bagian  pusat  aliran  yang  bertekanan rendah  menuju  keluar cyclone .  Sedangkan  karena  adanya  gaya  sentrifugal  maka partikel yang berukuran lebih besar akan terlempar menuju dinding dan terkumpul di bagian bawah silinder luar cyclone . Ukuran dimensi new cyclone separator pada penelitian ini seperti pada Tabel 1. Persamaan-persamaan  pembangun  diselesaikan  secara  numerik  menggunakan  ANSYS Fluid  Flow (FLUENT) 16.0. Skema SIMPLEC digunakan untuk pressure-velocity coupling karena lebih mudah dalam mencapai  konvergen. Simulasi  dijalankan sampai konvergen pada setiap time step dengan akurasi  10 -5 untuk  semua  parameter. Pada DPM, jumlah maksimum langkah yang ditetapkan adalah 10 7 dan toleransi pelacakan partikel dibatasi sampai 1e-6 [14]. Kondisi batas yang dipilih pada bagian inlet adalah velocity inlet dan outflow untuk bagian outlet. Kondisi batas wall dipilih  pada  bagian  dinding cyclone dan  dinding  bawah  untuk  pengumpulan  partikel.  Kecepatan  masuk  yang digunakan adalah 15 m/s dengan nilai mass loading 0.00025 kg/s. Untuk mendapatkan efisiensi pengumpulan partikel, pendistribusian partikel di injeksi pada bagian inlet cyclone . Efisiensi pengumpulan partikel ditentukan pada persamaan 8 sebagai berikut [15].
𝜂 𝑡 = 𝑁 𝑖𝑛𝑗𝑒𝑐𝑡 −𝑁 𝑒𝑠𝑐𝑎𝑝𝑒 𝑁 𝑖𝑛𝑗𝑒𝑐𝑡 𝑥100 (8)
Dimana N escape merupakan partikel yang keluar melalui vortex finder cyclone dan N inject adalah jumlah banyaknya partikel yang masuk ke dalam cyclone . Berbagai metode digunakan untuk menyajikan distribusi ukuran partikel. Salah satunya adalah distribusi Rosin-Rammler yang digunakan untuk metode Particle Size Distribution (PSD). Nilai diameter partikel pada penelitian ini antara 0.1 µm sampai 134 dengan 𝑑 dan n sebesar 44.4 µm dan 1.68µm [2].
(a) (b)
Gambar 1. (a) Desain new cyclone separator, (b) Struktur mesh
Bahar, dkk./ ROTASI, Vol. 24  No. 1  (Januari  2022) Hal. 42-49

## Tabel 1 Dimensi cyclone
Geometri Dimensi (mm) Diameter sillinder, D1 190 Diameter body , D 250 Diameter vortex finder , Do 100 Tebal vortex finder, t 1, 5, 10, 15 Dimensi inlet, a×b 26 x 75 Lebar blade cross-shape, w 0, 15, dan 10 Tinggi silinder, H1 885 Posisi vortex limiter , H2 480 Panjang vortex finder dalam, S 95 Panjang cyclone , L 1535
Mesh dibuat  menggunakan  ICEM  CFD  yang  telah  terkonfigurasi  dengan  perangkat  lunak  ANSYS.  Dalam pembuatan grid , cyclone dibagi ke beberapa blocking tipe O- grid . Blocking dalam ICEM CFD merupakan proyeksi mesh dari suatu permukaan benda. Blocking yang telah dibuat akan menjadi acuan ICEM CFD untuk membentuk grid yang telah ditetapkan. Suatu grid harus memenuhi nilai kualitas grid yang baik. Pengecekan kualitas grid dilakukan dengan metode determinan. Determinan merupakan tingkat deformasi dari suatu elemen pada suatu grid . Determinan memiliki nilai minimal 0 dan maksimal 1. Nilai determinan 1 menunjukkan bentuk kubus hexahedral sempurna, sedangkan nilai determinan 0 menunjukkan bentuk kubus hexahedral yang memiliki nilai volume negatif. Nilai minimal determinan yang dibutuhkan adalah 0,2. Gambar 1b, menunjukkan strukrtur mesh yang digunakan dalam penelitian ini.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Perbandingan dengan Penelitian Sebelumnya
Perolehan hasil simulasi numerik harus dibuktikan kebenarannya melalui validasi dengan data eksperimen pada kondisi yang sama. Hasil simulasi pada penelitian ini dibandingkan dengan hasil penelitian eksperimen yang dilakukan oleh Karagoz dkk. [8].
Gambar 2. Perbandingan nilai pressure drop hasil eksperimen dengan hasil eksperimen
Validasi  dilakukan  dengan  membandingkan  penurunan  tekanan  yang  terjadi.  Penurunan  tekanan  didapat  dari selisih  tekanan  statis  pada  bagian inlet dan outlet .  Gambar  2  menunjukkan  perbandingan  hasil  simulasi  dengan  hasil eksperimen dan didapat nilai error kurang dari 10%.
3.2 Pengaruh Blade Cross Shape pada Vortex Finder dan Vortex Finder Thickness terhadap Medan Aliran Variasi yang digunakan pada penelitian ini adalah menambahkan blade cross shape pada vortex finder dengan variasi lebar w=0 mm, w=5 mm, dan w=10 mm. Dan variasi kedua adalah variasi geometri vortex finder thickness dengan variasi t=1 mm, t=5 mm, t=10 mm, dan t=15 mm.
Bahar, dkk./ ROTASI, Vol. 24  No. 1  (Januari  2022) Hal. 42-49

## 3.2.1 Tekanan Statis
Kontur  tekanan  statis  pada  bidang  bidang  XZ  dengan  kordinat  y=  -0.19  m.  pada  Gambar  3  sampai  Gambar  5 menunjukkan tekanan statis yang terbesar tedapat paga bagian dinding dari cyclone . Dapat dilihat juga bahwa semakin besar thickness , maka semakin besar tekanan statis yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karena daerah vortex luar semakin kecil ketika thickness semakin besar. Nilai tekanan statis  akan semakin besar dengan bertambahnya ukuran thickness dan mancapai  nilai  maksimum  pada t=15 mm. Hal  ini mengakibatkan pressure drop terbesar terdapat  pada cyclone yang memiliki thickness 15 mm [16].
(a) (b) (c) (d)
Gambar 3. Kontur tekanan statis pada blade cross shape w=0 mm dengan variasi vortex finder thickness (a) t=1 mm, (b) t=5 mm, (c) t=10 mm, (d) t=15 mm.
(a)
(b)
(c) (d)
Gambar 4. Kontur tekanan statis pada blade cross shape w=5 mm dengan variasi vortex finder thickness (a) t=1 mm, (b) t=5 mm, (c) t=10 mm, (d) t=15 mm.
(a)
(b)
(c) (d)
Gambar 5. Kontur tekanan statis pada blade cross shape w=10 mm dengan variasi vortex finder thickness (a) t=1 mm, (b) t=5 mm, (c) t=10 mm, (d) t=15 mm.
(a) (b) (c)
Gambar 6. Pengaruh variasi vortex finder thickness terhadap kecepatan tangensial pada blade cross shape dengan ukuran (a) tanpa blade , (b) 5 mm, dan (c) 10 mm

## 3.2.2 Kecepatan Tangensial
Pengaruh vortex finder thickness terhadap kecepatan tangensial ditunjukan oleh Gambar 6 pada titik dan y= -0.05 m. Kecepatan tangensial mempengaruhi kecepatan pada pusaran inti cyclone dan mempunyai nilai maksimum di batas antara zona dalam dan luar vortex Sedangkan untuk vortex finder thickness yang semakin besar, kecepatan tangensial cenderung bertambah besar. Namun mencapai titik tertinggi pada saat vortex finder thickness berukuran 10 mm, setelah itu kecepatan tangensial cenderung turun pada saat vortex finder thickness berukuran 15 mm.
3.3 Pengaruh Blade Cross Shape pada Vortex Finder dan Vortex Finder Thickness terhadap Peforma Cyclone Separator
Ada  beberapa  parameter  untuk  menunjukkan  performa  suatu cyclone .  Diantaranya  adalah pressure  drop dan efisiensi cyclone. Pada sub bab ini akan membahas mengenai kedua parameter tersebut.

## 3.3.1 Pressure Drop
Penurunan tekanan merupakan parameter yang sangat penting pada cyclone . Karena semakin besarnya penurunan tekanan  pada cyclone maka  semakin  besar  energi  yang  dibutuhkan  untuk cyclone tersebut  sehingga  menjadi  kurang efisien. Penurunan tekanan didapat dari selisih tekanan statis pada bagian inlet dan outlet seperti pada persamaan 9.
𝛥𝑃 = 𝑝 𝑖𝑛 − 𝑝 𝑜𝑢𝑡 (9)
Gambar 7a menjunjukkan efisiensi hasil simulasi dengan beberapa variasi blade cross shape pada vortex finder dan  vortex  finder  thickness.  Dapat  dilihat  bahwa  semakin  besar  vortex  finder  thickness  menyebabkan  pressure  drop semakin menurun, begitu juga sebaliknya. Hal ini karena tekanan statik terkecil terdapat pada cyclone yang memiliki thickness paling besar. Sehingga nilai pressure drop cyclone dengan t=15 tersebut memilik nilai yang paling kecil. Selain itu, variasi lebar pada blade cross shape pada vortex finder juga memiliki pengaruh terhadap preesure drop cyclone. Jika lebar blade cross shape semakin besar, maka pressure drop akan turun. Begitu juga sebaliknya. Hal ini disebabkan blade cross shape pada vortex finder dapat merubah inti vortex dalam pada vortex finder. Semakin kecil diameter inti vortex, maka akan menghasilkan pressure drop yang semakin kecil [7].
(a) (b) Gambar 7. (a) Grafik penurunan tekanan, (b) Grafik efisiensi pengumpulan partikel

## 3.3.2 Efisiensi
Pemisahan  partikel  salah  satunya  dipengaruhi  oleh  besar  kecilnya  ukuran  partikel.  Partikel  pada cyclone akan berpisah keluar melalui vortex finder atau menuju daerah dekat dinding dan akan terkumpul di bagian bawah cyclone . Pada penelitian ini, pengaruh variasi konfigurasi vortex finder terhadap pemisahan partikel dibahas dalam bentuk efisiensi pemisahan  partikel  dan  pengumpulan  partikel.  Untuk  mendapatkan  efisiensi  pemisahan  partikel  dan  pengumpulan partikel, pendistribusian partikel di injeksi pada bagian inlet cyclone . Gambar 7b menjunjukkan efisiensi hasil simulasi dengan beberapa variasi blade cross shape pada vortex finder dan vortex finder thickness . Nilai efisiensi tertinggi terdapat pada variasi t=1 mm dan w=10 mm sebesar 92,03%. Dapat dilihat bahwa semakin besar variasi vortex finder thickness yang digunakan akan menyebabkan efisiensi pengumpulan partikel  semakin  turun. Vortex  finder  thickness yang  semakin  besar  menyebabkan short  circuit  flow semakin  nyata. Sehingga partikel yang keluar melalui vortex finder akan bertambah [17]. Untuk variasi lebar blade cross shape pada vortex finder , efisiensi pengumpulan partikel akan meningkat dengan bertambahnya lebar blade cross shape pada vortex finder.
Bertambahnya lebar blade cross shape pada vortex finder menyebabkan nilai kecepatan tangensial pada vortex finder semakin kecil, namun partikel yang keluar melewati vortex finder akan berkurang karena daerah tekanan statis yang bernilai rendah juga semakin kecil. Sehingga partikel yang jatuh ke dustbin akan semakin banyak [7].

## 4. Kesimpulan
Simulasi numerik pada penelitian ini menggunakan RSM pada Fluent untuk mendeskripsikan aliran yang terjadi pada new cyclone separator dengan variasi tebal vortex finder dan penambahan blade cross-shape di dalam vortex finder . Berdasarkan hasil simulasi, variasi  lebar blade corss shape pada vortex finder mengakibatkan perubahan pada medan aliran.  Meningkatnya  lebar blade menyebabkan  kecepatan  tangensial  pada vortex  fnder akan  berkurang,  dan  daerah tekanan rendah akan berkurang.
Berubahnya  medan  aliran  pada cyclone dapat  berpengaruh  kepada  peforma cyclone .  Menurunnya  kecepatan tangensial pada fortex finder akan mengakibatkan tekanan statis pada vortex finder menurun, sehingga nilai pressure drop cyclone tersebut akan berkurang dan menurunnya kecepatan aksial didalamnya mengakibatkan partikel yang bergerak ke atas lalu keluar melalui vortex finder juga berkurang, sehingga efisiensi pengumpulan cyclone akan meningkat.

## Daftar Pustaka
[1] Demir, S., Karadeniz, A., Aksel, M., 2016, " Effects Of Cylindrical And Conical Heights On Pressure And Velocity Fields In Cyclones, " Powder technology, 295: 209− 217.
[2] Safikhani,  H.,  Mehrabian, P.,  2016,  " Numerical  Study  Of Flow  Field  In  New  Cyclone  Separators, "  Advanced Powder Technology, 27(2): 379− 387.
[3] Lim,  K.S.,  Kim,  H.S.,  Lee,  K.W.,  2004,  " Characteristics  Of  The  Collection  Efficiency  For  A  Cyclone  With Different Vortex Finder Shapes ," Journal of Ae rosol science, 35(6): 743− 754.
[4] Brar, L.S., Sharma, R.P., Dwivedi, R., 2015, " Effect Of Vortex Finder Diameter On Flow Field And Collection Efficiency Of Cyclone Separators ," Particulat e Science and Technology, 33(1): 34− 40.
[5] Elsayed, K., Lacor, C., 2011, " Numerical Modeling Of The Flow Field And Performance In Cyclones Of Different Cone-Tip Diameters ," Computers & Fluids, 51(1): 48− 59.
[6] Ficici, F., Ari, V., Kapsiz, M., 2010, " The Effects Of Vortex Finder On The Pressure Drop In Cyclone Separators, " International Jou rnal of Physical Sciences, 5(6): 804− 813.
[7] Pei, B., Yang, L., Dong, K., Jiang, Y., Du, X., Wang, B., 2017, " The Effect Of Cross-Shaped Vortex Finder On The Performance Of Cyclone Separator, " Powder Technology, 313: 135-144.
[8] Karagoz, I., Avci, A., Surmen, A., Sendogan, O., 2013, " Design And Performance Evaluation Of A New Cyclone Separator, " Journal of Aerosol Science, 59: 57− 64.
[9] Yohana, E., Yunianto, B., Hunadika, R.P., Bahar, S., Muhammad, A.A., 2017, " CFD Analysis Of Temperature Distribution And Relative Humidity In Humidifying Sample House With Liquid Desiccant Concentration Of 50% And Temperature Of 10 C, " Advanced Science Letters, 23(3): 2243− 2245.
[10]  Kaya, F., Karagoz, I., 2008, " Performance Analysis Of Numerical Schemes In Highly Swirling Turbulent Flows In Cyclones, " Current science, 1273 − 1278.
[11]  Wan,  G.,  Sun,  G.,  Xue,  X., Shi,  M.,  2008,  " Solids  Concentration  Simulation  Of  Different  Size  Particles  In  A Cyclone Separator," Powder Technology, 183(1): 9 4− 104.
[12]  Elsayed, K., 2015, " Optimization Of The Cyclone Separator Geometry For Minimum Pressure Drop Using Co- Kriging, " Powder Technology, 269: 409-424.
[13]  Jayaraju, S.T., 2009, "S tudy Of The Air Flow And Aerosol Transport In The Human Upper Airway Using LES And DES Methodologies, " Vrije Universiteit Brussel.
[14]  Sun, X., Kim, S., Yang, S.D., Kim, H.S., Yoon, J.Y., 2017, " Multi-Objective Optimization Of A Stairmand Cyclone Separator Using Response Surface Methodology And Computational Fluid Dynamics, " Powder Technology, 320: 51 − 65.
Bahar, dkk./ ROTASI, Vol. 24  No. 1  (Januari  2022) Hal. 42-49
[15]  Feng,  J.,  Chen,  W.,  Wang,  L.,  Peng,  X.,  2020,  " Separation  Performance  Of  New  Type  Of  Multi-Stage  Axial Cyclone Used As Demister In Power Plant Emission  System ,"  Journal  of Dispersion Science and Technology, 41(11): 1643 − 1656.
[16]  Elsayed, K., Lacor, C., 2010, " The Effect Of Vortex Finder Diameter On Cyclone Separator Performance And Flow Field ," In ECCOMAS CFD Conf., JCF Pereira and A. Sequeira (Eds.) Lisbon.
[17]  Wang, B., Yu, A.B., 2008, " Numerical Study Of The Gas – Liquid – Solid Flow In Hydrocyclones With Different Configuration Of Vortex Finder, " Chem ical Engineering Journal, 135(1−2): 33− 42.