Jurnal Teknik Kimia Vol. 27, No. 1, 2021, 07-13 e-ISSN: 2721-4885
DOI: https://doi.org/10.36706/jtk.v27.i1.86
Online at http://ejournal.ft.unsri.ac.id/index.php/jtk
Simulasi computational fluid dynamics ( CFD ) cabinet dryer dengan sirip dan tanpa sirip
Simulation of computational fluid dynamics (CFD) cabinet dryer with fin and without fin
Agato 1,* , Kuswartini 2 , Dominikus Sulistiono 3
1,2,3 Jurusan Teknologi Pertanian, Politeknik Negeri Pontianak
1 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Pontianak Jl. Ahmad Yani no.1 Pontianak 78124, Indonesia
* Email: agato6830@gmail.com

## Abstrak
Cabinet  dryer merupakan  mesin  atau  peralatan  pengering  yang  sering  digunakan  karena  sederhana penggunaannya, rendah biaya desain dan operasionalnya. Permodelan dan simulasi menjadi metode yang dapat digunakan untuk mengetahui unjuk kerja cabinet dryer sebelum dilakukan pembuatan prototipe cabinet dryer. Distribusi temperatur dan kecepatan aliran panas merupakan fokus permodelan dan simulasi cabinet dryer . Pada permodelan dan simulasi cabinet dryer ini didesain penggunaan sirip dan tanpa sirip pada saluran luaran aliran udara  panas.  Perancangan  model  dilakukan  dengan  program inventor professional 2019  dan  simulasi  dengan program Computational  Fluid  Dynamics  (CFD)  ultimate 2019.  Sumber  panas  pada cabinet  dryer digunakan heater/ coil dengan kondisi awal temperatur 140°C dan kecepatan udara yang dihembuskan melewati heater/ coil 2 m/detik. Data diperoleh dengan simulasi pada 52,29 detik dengan iterasi 6853 untuk cabinet dryer bersirip dan 55,57  detik  dengan  iterasi  6815  untuk cabinet  dryer kosong.  Capaian  rerata  temperatur  tertinggi  terjadi  pada cabinet  dryer bersirip  yaitu  40,5577°C.  Distribusi  temperatur  untuk cabinet  dryer kosong  mendekati  seragam dengan standard deviasi 0,2291 dan rerata kecepatan aliran panas arah sumbu y (vertikal) 24,4736 mm/detik. Pada cabinet dryer bersirip terdistribusi temperatur mendekati seragam dengan standard deviasi temperatur 0,8468 dan kecepatan aliran panas vertikal rerata 24,5625 mm/detik.
Kata kunci : Cabinet dryer , sirip,  aliran panas, unjuk kerja

## Abstract
Cabinet dryer is a machine or dryer equipment that is often used because of its simple use, low cost design and operation. Modeling and simulation becomes a method that can be used to know the performance of cabinet dryer before making a prototype cabinet dryer. The distribution of temperature and speed of heat flow was the focus of modeling and simulation of cabinet dryer. In modeling and simulation cabinet dryer was designed the use of fins and without fins in the outer channels of hot air flow. Model design was done with professional inventor program 2019 and simulation with Computational Fluid Dynamics (CFD) ultimate 2019 program. The heat source on the cabinet  dryer  was  used  heater  /coil  with  the  initial  temperature  condition  140  °C  and  the  air  speed  exhaled through  the  heater/  coil  2  m/s.  The  data  was  obtained  by  simulation  at  52.29  seconds  with iteration  6853  for finned  cabinet  dryer  and  55.57  seconds  with  6815  iteration  for  empty  cabinet  dryer.  The  highest  average temperature achieved in a finned cabinet dryer was 40.5577°C.  The temperature distribution for empty cabinet dryers was close to uniform with a standard deviation of 0.2291 and an average heat flow speed of y-axis (vertical) direction of 24.4736 mm/s. On a distributed finned cabinet dryer the temperature was close to uniform with a standard deviation of temperature 0.8468 and an average vertical heat flow speed of 24.5625 mm/s.
Keywords : Cabinet dryer, fins,  heat flow, performance.
1. PENDAHULUAN
Pengeringan merupakan
proses menghilangkan  sejumlah  air  dari  bahan.  Dalam pengeringan,  air  dihilangkan  dengan  prinsip perbedaan  kelembaban  antara  udara  pengering dengan  bahan  yang  dikeringkan. Bahan  yang dikeringkan  kontak  dengan  udara  kering  yang kemudian terjadi perpindahan massa air dari bahan ke  udara  pengering  dan  perpindahan  panas  dari udara  ke  bahan  secara  simultan.  Pada mekanisme pengendalian  proses  pengeringan  bahan  pangan bergantung  pada  struktur  bahan  beserta  parameter pengeringan  yaitu  kadar  air,  dimensi  produk, temperatur  medium  pemanas,  berbagai  laju perpindahan  pada  permukaan  dan  kesetimbangan kadar  air.  Pemilihan  metode  pengeringan  perlu memperhatikan  kerugian,  kelebihan  dan  solusi teknologi  yang  mengarah  pada  efisiensi,  biaya produksi  dan  kualitas  produksi  (Pragati  and  Preeti, 2016).
Menurut  Pragati  and  Preeti  (2016),  metode pengeringan  terbagi  menjadi  metode  alami  dan metode  menggunakan  mesin.  Secara  alami  berarti lansung  dikeringkan  oleh  sinar  matahari  tanpa gannguan  gaya  dari  luar,  sedangkan  menggunakan mesin  berarti  ada  bantuan  gaya  luar  berupa  mesin atau  unit  peralatan  untuk  mengatur  sumber  panas dalam proses pengeringan. Beberapa mesin atau unit pengering  didesain  untuk  proses  pengeringan berdasarkan  kondisi  atau  jenis  bahan  dan  kualitas produksi.  Mesin  atau  unit  pengeringan  didesain untuk  bahan  yang  tahan  panas,  tidak  tahan  panas maupun  pengeringan  pada  kondisi  dingin.  Untuk mengoptimalkan  kerja  mesin  pengering  dan efisiensi  biaya,  perlu  tahapan  desain  dan  analisis desain  sebelum  membuat  mesin  pengeringan sesungguhnya.  Kondisi  tersebut  diharapkan  dapat mencegah  produk  error,  yaitu  mesin  yang  tidak dapat berproduksi dengan baik.
Cabinet  dryer yang  efektif  dan  efisien  adalah cabinet  dryer yang  berkapasitas  besar,  mampu mengeringkan  bahan  dengan  cepat,  temperatur merata  disetiap tray ,  terkontrol  dengan  baik  dan penggunaan  energi  yang  kecil.  Penggunaan  energi selalu linier dengan penggunaan peralatan kelistrikan dan sumber panas yang digunakan. Para peneliti mempelajari prototipe cabinet dryer dengan metode  ekprerimen maupun  simulasi.  Aliran  udara panas  yang  mengalir  terlalu  cepat  menyebabkan waktu  kontak  udara  panas  dan  bahan  menjadi singkat  yang  dapat  memperlambat  penguapan  air. Untuk  kecepatan  aliran  udara  tetap  8,8  m/s, temperatur  75°C,  penggunaan  penghambat  aliran udara  dapat  memperlambat  kecepatan  aliran  udara panas sehingga temperatur meningkat dan distribusi temperatur dalam cabinet dyer menjadi lebih merata (Misha  et  al,  2013).  Prototipe cabinet  dyer yang digunakan berukuran besar, yaitu 2 m x 3 m x 1,7 m.
Kondisi  yang  sama  dilakukan  oleh  Ghaffari  et  al (2015)  pada cabinet  dryer dengan  sumber  panas sinar  matahari.  Aliran  udara  konveksi  bebas  dari bawah cabinet dryer dapat diberi penghambat aliran udara konveksi bebas untuk membantu mengarahkan aliran dan memperlambat aliran udara konveksi bebas sehingga temperatur dalam cabinet dryer dapat  meningkat  dan  terdistribusi  lebih merata.
Pengaturan  kecepatan  udara  dan  temperatur perlu  dilakukan  untuk  perancangan cabinet  dryer ukuran  besar.  Hal  tersebut  dipengaruhi  proses perpindahan panas, massa ( difusi ) dan keseimbangan  energi  yang  terjadi  dalam cabinet dryer .  Precoppe  et  al  (2015)  merancang cabinet dryer berdimensi panjang 1,22 m, lebar 1,19 m dan tinggi  1,7  m  dengan  sumber  panas  berbahan  gas yang  dihembuskan  dalam cabinet  dryer yang memiliki  17 tray .  Pengujian  dilakukan  dengan pengaturan  temperatur  70˚C  selama  3  jam,  65˚C selama  6  jam  dan  selanjutnya  60˚C  hingga ekperimen berakhir 18 jam. Setelah 15,52 ±1,35 jam kadar air awal 87,02±1,15 % menjadi 23,46±0,46 % wet basis . Cabinet dryer ukuran kecil 70 mm × 530 mm × 940 mm dengan 3 tray mengeringkan biskuit 1000  g  dengan  kadar  air  59,60%  DB  selama  50 menit.  Menit  kelima  rerata  temperatur tray 28,3˚C dan  menit  ke-50  rerata  temperatur  164˚C.  Hasil akhir pengeringan didapatkan biskuit 657 g dengan kadar  air  4,86  %  DB  (Ajayeoba  et  al,  2014). Murathathunyaluk et al  (2015) melakukan simulasi menggunakan FLUENT pada cabinet  dryer bulat vertikal, 3 tray berputar dan tidak berputar untuk 2 input aliran pada setiap dinding tray kiri dan kanan. Simulasi  dilakukan  untuk  kecepatan aliran  0,5  m/s dengan  variasi single dan double input  ditiap dinding tray serta variasi komposisi input dan posisi tray (berputar atau tidak). Dalam perancangan, biaya operasi  menjadi  hal  yang  diperhatikan,  sehingga pemilihan double input  dengan  komposisi  input produk  panas  pada  bagian  atas,  tengah  dan  bawah cabinet dryer , yaitu 30%:30%:40% tanpa pergerakan  rotasi tray menjadi  pilihan.  Menurut Jabeen et al (2015), ketebalan kentang 2,3 mm dan 3 mm dengan ukuran 3 cm x 4 cm untuk temperatur pengeringan 60-75˚C tidak memberikan penurunan kadar  air  yang  liniar,  tetapi  secara  umum  semakin tebal  kentang  diperlukan  waktu  pengeringan  yang lebih  lama  untuk  temperatur  yang  sama.  Pada pengujian  150  menit,  terjadi  penguapan  30  %  air pada  30  menit  pertama  dan  70%  pada  120  menit. Energi  listrik  diperlukan  pada  mesin  pengering untuk  peralatan  listrik  dan  komponen  kontrol. Kebutuhan  energi  listrik  sangat  tergantung  pada jenis  bahan  yang dikeringkan  dan  kecepatan  udara panas  yang  dialirkan  (Goneli  et  al,  2016).  Setiap bahan  memiliki  perbedaan  dalam  kemampuan dikeringkan,  tetapi  kecendrungan  pengurangan kadar  air  menurun  dengan  bertambahnya  waktu
pengeringan (Akpan et al, 2016). Dasore et al (2019) mendesain tiga tipe cabinet dryer , yaitu simple type , hood  type dan hood  type  with  deflector . Reynold numbe r  dihitung  dari  geometri  dimensi  dan viskositas fluida diatas 2000. Simulasi CFD ANSYS workbench 15.0 untuk kecepatan udara pengeringan 1-4 m/s dan temperatur 30-50˚C (dihembuskan dari bawah),  tekanan  pengukuran  adalah  tekanan atmosfer dan tekanan output sama dengan nol. Hasil simulasi CFD menjelaskan bahwa temperatur udara pengering pada type simple paling tinggi, tetapi pada hood  type dan hood  type dengan deflector memberikan keseragaman pada temperatur pengering dan kecepatan aliran udara pengering.
Cabinet  dryer dapat  dirancang  menggunakan produk  panas  dari  sumber  panas  yang  berbeda. Temperatur  kerja cabinet  dryer dapat  diatur  untuk sumber  panas  berupa coil /pemanas  listrik  dan  gas. Pengaturan temperatur dilakukan untuk mendapatkan produk pengeringan yang diinginkan. Narsih  and  Agato  (2019)  melakukan  pengeringan terhadap  kecambah  jagung  pada  temperatur  60°C dalam  waktu  1  jam  untuk  menurunkan  kadar  air sehingga  mempermudah  proses  penepungan  dan terjaganya kandungan protein. Setelah pengeringan, kecambah jagung dapat ditepungkan dan terindentifikasi  11  senyawa  pembentuk  protein. Taiwo. A et al (2014) melakukan pengeringan chip kentang dengan ketebalan 2-4 mm sebanyak 1,5 kg pada setiap tray selama 3 jam pada cabinet dryer 3 tingkat  dengan  variasi temperatur tray .  Rak  bawah dikondisikan  pada  temperatur  40°C,  rak  tengah 60°C dan tray atas 80°C. Kadar air terendah terdapat pada  chip  kentang  pada  rak  atas,  yaitu  11,5%. Kondisi  tersebut  berbeda  dengan  sumber  panas matahari.  Iranmanesh  et  al  (2020)  menggunakan panas matahari sebagai sumber panas pada cabinet dryer. Hasil  yang  diperoleh  menjelaskan  bahwa temperatur cabinet dryer tergantung intensitas panas matahari. Permodelan menggunakan metode numerik dilakukan Sami. S et al (2011) untuk bagian solar collector dan drying chamber. Program yang digunakan  dikembangkan  sendiri  dan  diperoleh rerata  kesalahan  untuk  semua  percobaan  (data sekunder) dan perkiraan mencapai 9,2%. Lestari et al  (2020)  memanfaatkan  sumber  panas  dari  panas buang  kondensor Air  Condisioner (AC)_  untuk cabinet dryer . Produk panas dihembuskan melewati saluran udara  panas pada sisi samping cabinet dryer menuju  bagian  bawah  rak.  Terdapat  6  rak  pada cabinet dryer dan pengukuran temperatur dilakukan pada titik tengah setiap tray . Pengukuran dilakukan saat  temperaatur  udara  pada  saluran  udara  panas 41,46°C,  waktu  45  menit  dan cabinet  dryer dalam keadaan  kosong.  Hasil  pengukuran  diperoleh temperatur  terendah  pada  rak  paling  atas  (rak  1) 36,01°C  dan  tertinggi  pada  rak terbawah  (rak  6) 38,37°C.  Kondisi  ini  menjelaskan  bahwa  terjadi perbedaan  temperatur  tertinggi  dan  terendah  untuk
cabinet dryer yang memiliki 6 rak pada pengukuran setelah 45 menit adalah 2,36°C.
Penggunaan  penghambat  aliran  udara  oleh Misha  et  al  (2013)  dan  Ghaffari  et  al  (2019)  serta deflector oleh Dasore et al (2019) pada cabinet dryer membantu  distribusi  temperatur  udara  panas  yang seragam.  Penggunaan  sirip  pada  luaran  saluran aliran  panas  merupakan  pembaharuan  bentuk penghambat  udara  dan deflector yang  diharapkan dapat memperlambat dan mengarahkan aliran udara panas  pada cabinet  dryer sehingga  distribusi  udara panas seragam. Permodelan menggunakan inventor professional 2019 education  stand-alone untuk kemudian dilakukan simulasi permodelan menggunakan Computational  Fluid  Dynamics (CFD) ultimate 2019 education  stand-alone bertujuan  untuk  mengetahui  distribusi  temperatur dan  kecepatan  aliran  udara  panas  pada  model cabinet  dryer yang  menggunakan  sirip  dan  tanpa sirip pada luaran saluran udara panas cabinet dryer. Penelitian  ini  fokus  pada  permodelan  dan  simulasi model  dengan  kondisi  awal  dan  kondisi  batas tertentu.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  merupakan  metode  simulasi terhadap  model Cabinet  dryer yang  dirancang. Perancangan  model  dilakukan  dengan  program inventor professional 2019 education  stand-alone dan simulasi dilakukan dengan program Computational  Fluid  Dynamics ( CFD )  ultimate 2019 education  stand-alone . Cabinet  dryer dirancang  dengan  dimensi  panjang  (P)1000  mm, lebar (L) 800 mm dan tinggi (T) 1200 mm. Cabinet dryer dirancang  2  pintu  dan terdapat  enam  (6) rak ( tray kiri dan kanan) pada masing-masing pintu. Ra k terbuat dari plat 3 mm dan diberi lubang berdiameter 20  mm  dan  berjarak  15  mm  antar  lubang.  Rak pertama  berjarak  300  mm  dari lantai cabinet  dryer sebagai ruang kosong  penyebaran  udara  panas  dan jarak antar rak 150 mm. Untuk cabinet dryer bersirip dirancang  masing-masing  satu  sirip  kekiri,  kanan, depan  dan  belakang  dari ruang  masuk udara  panas dengan panjang sirip 250 mm dan kemiringan 45°.
Persamaan energi, kontinuitas dan Navier-Stokes untuk massa, momentum dan konservasi energi pada cabinet dryer masing-masing pada persamaan (1 )
(1)
Energi  kinetic  turbulen  (k)  dan  laju  disipasi  (Ɛ) dihitung dari persamaan (2)
(2)
Permodelan perpindahan panas konveksi dan massa dalam model k- Ɛ diberikan dalam persamaan (3)
(3)
a. Tanpa sirip b. Bersirip
Gambar 1. Cabinet dryer bersirip dan tanpa sirip

## Kondisi simulasi:
Simulasi menggunakan CFD ultimate 2019 dengan kondisi cabinet dryer dipotong depan belakang sama besar  ( slip  simetry )  untuk  mengurangi  beban simulasi. Ruang masuk udara dirancang 100 mm x 100  mm  x  100  mm  dan  terpasang coil pemanas berdiameter  42  mm  dan  tinggi  80  mm  terpasang pada ruang saluran udara (gambar.1). Kondisi batas panas coil 140°C, kecepatan udara 2000 mm/detik, dinding  depan slip  siimetry .  Kondisi  awal  ruang 28°C.  Langkah  iterasi  7000  untuk  setiap  langkah 0,01 detik. Perpindahan panas secara konveksi paksa untuk kondisi transient .
Gambar  2.  Kondisi  awal  simulasi Cabinet  dryer bersirip dan tanpa sirip
Gambar.3 Sirip pada aluran udara panas dilihat dari Bawah

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  simulasi  (gambar.4)  diperoleh  pada  iterasi 6853, yaitu 52,29 detik untuk cabinet dryer bersirip dan cabinet  dryer kosong  terjadi  pada iterasi  6815 yaitu 55,57 detik. Kondisi ini terjadi pada saat aliran udara panas sudah menyentuh dinding atas cabinet dryer. Temperatur  konvergen  mulai  terjadi  pada iterasi 100, sedangkan kecepatan aliran udara panas konvergen mulai iterasi 1500.
Cabinet dryer kosong
Cabinet dryer bersirip Gambar  4.  Distribusi  temperatur  dan  kecepatan aliran panas
Tekanan,  kecepatan  aliran  udara  panas  dan temperatur  merupakan  nilai  rerata  (tabel  1)  yang terhitung  pada  simulasi,  sehingga  temperatur, tekanan dan kecepatan pada titik yang berbeda dapat berbeda pula. Pada detik ke 47,65 aliran panas telah mencapai langit-langit cabinet dryer yang dijelaskan dengan  peningkatan  tekanan  dalam  ruang cabinet dryer. Distribusi  temperatur cabinet  dryer bersirip lebih baik dengan rerata temperatur ruang yang lebih tinggi  yaitu  38,7437°C  dibanding  dengan cabinet dryer tanpa sirip yaitu  34,3035°C pada 47,65 detik
Sirip Tra y
100 100 mm sirip siri Coil
(tabel 1). Distribusi udara panas yang lebih merata pada cabinet dryer bersirip dikarenakan luaran udara panas menuju ruang cabinet dryer terbagi dua, yaitu vertikal pada  bagian  tengah  dan  menyebar  45° mengikuti kemiringan sirip. Penyebaran aliran panas pada  arah  vertikal  dan  mengikuti  kemiringan  sirip dikarenakan  sirip  terpasang  50 mm  dari titik  pusat saluran udara panas masuk bagian kiri, kanan, depan dan  belakang,  sehingga  sirip  saling  memotong. Kotak tengah merupakan aliran udara panas vertikal, sedangkan 8 kotak dipinggirnya merupakan saluran udara yang mengikuti kemiringan sirip (gambar. 3) Kondisi  ini  menyebabkan  penyempitan  luasan luaran  ruang  keluar  udara  yang  menyebabkan kecepatan udara meningkat. Peningkatan kecepatan udara  dihambat  dengan  sirip  dan  dihasilkan distribusi temperatur yang lebih baik. Tekanan udara meningkat lebih dari seratus kali sebelum (detik 45) dan saat aliran panas mencapai langit-langit cabinet dryer atau  kondisi  udara  panas  memenuhi cabinet dryer (tabel.1).  Kondisi  ini  tentunya  berkenaan dengan  udara  yang  terkompresi.  Kondisi  tekanan udara  ruang  yang  cenderung  meningkat  perlu diselesaikan.  Tekanan  udara  ruangan  yang  tinggi tentunya tidak baik pada proses pengeringan karena menyebabkan tingginya titik didih air bahan. Kasus ini  tentunya  dapat  diselesaikan  dengan  melakukan perhitungan  simulasi  dimensi  saluran  udara  keluar pada cabinet  dryer yang  tidak  menyebabkan peningkatan tekanan udara ruangan yang tinggi dan tidak  juga  menurunkan  temperatur  udara  karena udara panas yang keluar. Permodelan cabinet dryer dengan saluran udara yang diperhitungkan dimensinya tentunya akan lebih efesien dibandingkan  dengan  penggunaan vacuum jika dilihat  dari  segi  ekonomis  perancangan  maupun operasi.
Tabel 1, 2 dan 3 merupakan hasil simulasi CFD. Untuk tabel.1 data diperoleh hingga 50 detik. Data diringkas  untuk  kelipatan  5  detik  dan  data  47,65 detik pada saat aliran udara telah mencapai dinding atas cabinet  dryer .  Tabel  2  dan  3,  data  diperoleh hingga  iterasi  6853  dan  merupakan rerata  tekanan, temperatur dan kecepatan aliran udara panas bidang horisontal tepat pada setiap rak, yaitu rak 1-6.
Tabel 1. Rerata tekanan dan temperatur pada waktu tertentu
Waktu
(detik) Cabinet dryer kosong Cabinet dryer sirip Tekanan (Pa) Temperatur (°C) Tekanan (Pa) Temperatur (°C) 0,01 -0,594 28,1424 -0,413 28,0828 5 0,017 28,3125 0,054 28,4229 10 0,060 28,421 0,112 28,6083 15 0,185 29,2094 0,279 29,8861 20 0,567 29,9016 0,696 31,18 25 1,279 30,5111 1,398 32,1207 30 2,077 31,2379 2,229 33,3593 35 3,149 32,2134 3,277 35,067 40 4,390 33,1638 4,542 36,6796
45 5,532 34,2462 5,737 38,1825 47,65 660,227 34,3035 655,552 38,7437 47,69 771,666 34,3059 881,054 39,0603 50 686,106 34,4175 887,795 39,0783
Tabel  2.  Rerata  temperatur,  tekanan dan  kecepatan udara panas pada cabinet dryer kosong Temperatur (°C) Tekanan(Pa) Kecepatan (mm/detik) Rak 1  35,0164 1469,94 23,5808 Rak 2  35,0419 1468,18 25,0281 Rak 3  35,4064 1466,22 25,0134 Rak 4  35,2604 1463,95 24,4471 Rak 5  35,0834 1462,27 24,374 Rak 6  34,7357 1460,35 24,3982 Rerata   35,0907                             24,4736 St,Dev     0,2291                             0,5315 KK (%)   0,653 %                           2,1716
Tabel  3.  Rerata  temperatur,  tekanan dan  kecepatan udara panas pada cabinet dryer sirip Temperatur (°C) Tekanan(Pa) Kecepatan (mm/detik) Rak 1  42,4676 892,267 23,2089 Rak 2  41,7564 890,445 25,1012 Rak 3  40,6928 888,399 25,7301 Rak 4  39,9148 886,525 24,2714 Rak 5  39,599 884,474 24,6114 Rak 6 38,91 882,762 24,4521 Rerata         40,5577                           24,5625 St,Dev          1,3528                              0,8468 KK (%)        3,3355                              3,4474
Rerata  tekanan,  kecepatan  udara  panas  dan temperatur  dapat  dihitung  dengan  simulasi  pada sumbu  x  sumbu  y  maupun  sumbu  z.  Tekanan  dan temperatur  merupakan  rerata  tekanan  dalam  ruang cabinet  dryer .  Tekanan  merupakan  rerata  tekanan arah  x,  y  dan  z  disemua  titik  dalam  ruang cabinet dryer . Untuk simulasi rerata tekanan dan temperatur yang  dihitung  sebagai  luasan  tegak  lurus  sumbu  y dapat diaplikasikan pada rak yaitu rak 1 hingga rak 6.  Nilai  yang  tertera  pada  tabel  2  dan  tabel  3 merupakan rerata yang tegak lurus sumbu y (gambar 4). Cabinet  dryer kosong  (tanpa  sirip),  temperatur tertinggi pada rak  3 atau  menjelaskan  karakteristik temperatur yang meningkat hingga rak 3 dan setelah rak  3  temperatur  cenderlung  turun.  Interval temperatur terendah hingga tertinggi yaitu 34,7357°C-35,4064°C atau terjadi perbedaan 0,6707°C  (tabel.2).  Untuk  c abinet  dryer bersirip, temperatur  tertinggi  pada  rak  1  dan  temperatur terendah pada rak 6 (tabel.3). Tingginya temperatur pada rak 1 untuk cabinet dryer bersirip dikarenakan fungsi sirip untuk menghambat laju aliran panas dan mengarahkan  aliran  udara  panas  (tabel  3). Temperatur  akan  tertahan  di  awal  yaitu  rak  1. Pemberian sirip pada cabinet dryer juga menurunkan tekanan udara sebagai efek temperatur
tinggi.  Tekanan  udara  rendah  ini  baik  untuk pengeringan karena menyebabkan titik didih bahan yang  dikeringkan  lebih  rendah  (tabel  3).  Selisih temperatur  tertinggi  (42,46°C)  dan  terendah (38,91°C)  pada cabinet  dryer bersirip  sebesar 3,55°C. Kondisi ini sejalan dengan prototipe terbaik cabinet dryer Misha et al (2013) yang menggunakan penghambat  aliran  udara    memiliki  selisih temperatur terendah dan tertinggi sebesar 0,7°C dan cabinet dryer Lestari et al (2020) yang menyediakan ruang  kosong  dibawah  rak  terbawah  ( plenum chamber )  dengan  selisih  temperatur  tertinggi  dan terendah 2,36°C. Cabinet dryer bersirip memberikan pencapaian rerata termperatur pada rak lebih  tinggi  yaitu  40,5577°C  dibandingkan  rerata cabinet  dryer kosong  35,0907°C.  Distribusi temperatur  untuk cabinet  dryer kosong  mendekati seragam  dengan  standard  deviasi  0,2291  dan koefisien korelasi 0,653 % dengan rerata kecepatan aliran  panas  arah  sumbu  y  (vertikal) cabinet  dryer kosong 24,4736 mm/detik.  Demikian pula distribusi temperatur dan kecepatan aliran panas arah sumbu y (vertikal)  pada cabinet  dryer bersirip  terdistribusi mendekati  seragam  dengan  standard  devisiasi temperatur  0,8468  dan  koefisien  korelasi  3,3355% untuk kecepatan aliran panas vertical rerata 24,5625 mm/detik.  (tabel  2  dan  3).  Hal  ini  menjelaskan bahwa cabinet  dryer kosong  dan  bersirip menunjukkan unjuk kerja yang baik secara distribusi temperatur  dan  kecepatan  aliran  panas  pada  setiap rak. Cabinet dryer bersirip menunjukan unjuk kerja yang lebih baik jika dilihat dari capaian temperatur tertinggi  pada  kondisi  awal  dan  kondisi  batas simulasi CFD yang  sama,  yaitu  42,4676°C dibandingkan  capaian  temperatur  tertinggi cabinet dryer tanpa sirip, yaitu 35,4064°C pada 47,65 detik. Kondisi  ini  juga  menjelaskan  bahwa  untuk perancangan dengan memberikan ruang yang cukup antara lantai dan rak 1 ( jarak 300 mm) memberikan fungsi  yang  baik  untuk  menghambat  laju  aliran panas  menuju  rak.  Kondisi  tersebut  disebabkan tumbukan (momentum) aliran udara panas dan udara dalam  ruang cabinet  dryer. Sifat  fisis  udara  juga akan  meyebabkan  aliran  acak  akan  terjadi  pada sumbu  x  dan  z  dan  perlambatan  pada  sumbu  y (vertikal) karena pertukaran posisi udara panas yang ringan  dan  udara  dingin  yang  lebih  berat.  Model sirip  pada cabinet lebih  berfungsi  pada  distribusi udara  panas  yang  merata  yaitu  bagian  tengah,  sisi kiri dan kanan serta posisi depan dan belakang ruang cabinet  dryer sehingga  pencapaian  temperature menjadi  lebih  tinggi  (panas)  (tabel  3).  Lebih rendahnya  tekanan  udara  pada  setiap  rak  untuk cabinet  dryer bersirip  lebih  disebabkan  karena temperatur yang lebih tinggi pada rak tersebut (tabel 2 dan 3)

## 4. KESIMPULAN
Cabinet  dryer kosong  dan  bersirip  dengan pemberian jarak yang cukup antara lantai dan rak 1 memberikan distribusi kecepatan aliran udara panas lebih  seragam  dan  rendah.  Distribusi  temperatur untuk cabinet  dryer kosong  mendekati  seragam dengan  standard  devisiasi  0,2291  dan  koefisien korelasi  0,653  %  dengan  rerata  kecepatan  aliran panas arah sumbu y (vertikal) cabinet dryer kosong 24,4736  mm/detik.    Demikian  pula  distribusi temperatur dan kecepatan aliran panas arah sumbu y (vertikal)  pada cabinet  dryer bersirip  terdistribusi mendekati  seragam  dengan  standard  devisiasi temperatur  0,8468  dan  koefisien  korelasi  3,3355% untuk kecepatan aliran panas vertical rerata 24,5625 mm/detik.

## DAFTAR PUSTAKA
Akpan  G.E,  Onwe.  D.N,  Fakayode.  O.A,  Offiong.
U.D,  2016,  Design  and  Development  of  an Agricultural and Bio-materials Cabinet Tray Dryer,  International  Journal  of  Food Engineering and Technology, 2(1): 34-42 Ajayeoba.  A.O,  Awotunde.O.W,  Fatukasi.  S.O, 2014,  Design  and  Development  of  a Domestic  Biscuit  Cabinet  Tray  Dryer, International Journal of Engineering Research  and  Applications,  Vol.  4,  Issue 3(6), pp.13-20
Dasore.  A  and  Konijeti.  R,  2019,  Numerical Simulation  of  air  Temperature  and  air  flow Distribution  in  a  Cabinet  tray  Dryer, International Journal of Innovative Technology  and  Exploring  Engineering, Volume-8, Issue-11, 1836-1840 Goneli.  A,L,D,  Martins.  E.A.S,  Jordan.  R.A,
Geisenhoff.  L.O,Garcia.  R.T  ,  2016, Experimental Dryer Design For Agricultural Products,  International  Journal  of  the Brazilian Association of Agricultural Engineering, V.36, N.5, P.938-950.
Ghaffari.  A,  Mahdipour.  R,  2015,  Modeling  and Improving the Performance of Cabinet Solar Dryer Using Computational Fluid Dynamics, International  Journal  of  Food  Engineering, Vol. 11 Iss: 2 pp.157–172.
Iranmanesh.M,  Akhijahani.  H.  S  ,  Jahromi.M.S.B, 2020,  CFD  modeling  and  evaluation  the performance  of  a  solar  cabinet  dryer equipped with evacuated tube solar collector and  thermal  storage  system,  Renewable Energy Jounal: 145,  1192-1213
Jabeen.  R,  Aijaz.  T  and  Khalid.  G,  2015,  Drying kinetics  of  potato  using  a  self-designed cabinet  dryer,  International  Journal  of  Food Science & Technology, 1: 1036485, 1-5.
Lestari.  N,  Samsuar,  Novitasari  dan  Rahman.  K, 2020, Performance of Cabinet Dryer in the Red Ginger Drying by Utilizing the Waste Heat of Air Conditioner Condenser, Jurnal AgriTechno. Vol. 13 (1): 57-70
Misha.  S,  Mat.  S,  Ruslan.  M.H,  Sopian.  K  and Salleh. E, 2013, The CFD Simulation of Tray Dryer  Design  For  Kenaf  Core  Drying,
International  Journal  of  Applied  Mechanics and Materials Vol. 393, pp 717-722
Murathathunyaluk. S, Srisakwattana. N, Saksawad.
T, Bumrungthaichaichan. E, 2015,
Development  of  Rotating  Tray  Dryer  and Study  of  the  Hot  Air  Flow  Pattern  with Computational Fluid Dynamics, International Journal of Chemical Engineering  Transactions,  V.43,  P.1669- 1674
Narsih  and  Agato,  2019,  Nutrition  Components  of Dry Noodles From Substitution of Aloe vera
Skin  Extract  and  Maize’s  Sprout,  Current Nutrition  &  Food  Science  Jounal:  15,  500- 507
Pragati.  S  and  Preeti.  B,  2016,  Technological Revolution  in  Drying  of  Fruit  and Vegetables, International Journal of Science and Research, Volume 3 Issue 10, 705-711
Precoppe.  M,  Janjai.S,  Mahayothee.  B,  Müller.  J, 2015, Batch uniformity and energy efficiency improvements on a cabinet dryer suitable for smallholder farmers, International Journal of food  science  and  teknologi,  52(8):4819– 4829.
Sami. S, Rahimi. A and Etesami.N, 2011, Dynamic Modeling  and  a  Parametric  Study  of  an Indirect  Solar  Cabinet  Dryer,  Internatioanl Jurnal Drying Technology, 29: 825–835
TaiwoA, Fashina.A.B, Ola, F.A, 2014, Evaluation of a cabinet dryer developed for cassava chips, International Journal of Applied Agricultural and Apicultural Research, 10 (1&2): 10-20