Prodi Teknik Mesin
PEMODELAN DAN SIMULASI DISTRIBUSI SEMPROTAN CAIRAN PADA SPRAYER DENGAN VARIASI GEOMETRI NOZZLE
- Bagikan:
Efisiensi dalam pemeliharaan tanaman sangat bergantung pada aplikasi pupuk cairyang tepat, di mana desain nozzle sprayer menjadi faktor kunci dalam menentukan sebaran semprotan. Penelitian ini dilakukan untuk menyelidiki bagaimana perubahan geometri nozzle, terutama diameter lubang (orifice) dan sudut ujung (tip), memengaruhi pola dan kinerja semprotan cairan. Selain itu, penelitian ini juga memvalidasi hasil simulasi komputer dengan uji eksperimen menggunakan prototipenozzle yang dicetak dengan teknologi 3D. Metode penelitian menggabungkan simulasi dinamika Fluida komputasional (CFD) menggunakan perangkat lunak ANSYS Fluentdengan model partikel diskrit (DPM) serta pengujian langsung pada nozzle hasil cetak3D. Diameter orifice yang diuji bervariasi antara 1,0 mm, 1,5 mm, dan 2,0 mm,sementara sudut ujung nozzle divariasikan dari 20° hingga 60° untuk melihat pengaruhnya terhadap karakteristik semprotan. Hasil penelitian mengungkapkan bahwa nozzle dengan diameter orifice kecil (1,0 mm) menghasilkan semprotan berkecepatan tinggi (5,31 m/s) dengan pola yang lebih terfokus. Sebaliknya, diameterorifice yang lebih besar (2,0 mm) menurunkan kecepatan semprotan menjadi 1,33 m/snamun memperluas area sebaran. Dari segi sudut ujung nozzle, sudut 30° terbukti paling optimal karena menghasilkan distribusi semprotan yang merata dan stabil. Sementara itu, sudut yang lebih besar (50°–60°) menyebabkan semprotan melebar secara berlebihan ke samping sehingga mengurangi efektivitasnya. Validasi eksperimen terhadap tiga desain terpilih (1,0 mm 30°, 1,5 mm 20°, dan 2,0 mm 20°) menunjukkan hasil yang sejalan dengan prediksi simulasi, dengan perbedaan sudut semprotan kurang dari 8%. Hal ini membuktikan bahwa simulasi CFD dapat diandalkan sebagai alat bantu dalam merancang nozzle sprayer. Secara keseluruhan, penelitian ini menyimpulkan bahwa geometri nozzle memiliki dampak signifikan terhadap kinerja semprotan. Temuan ini dapat menjadi panduan dalam pengembangan nozzle pertanian yang lebih efisien, terutama untuk aplikasi pupuk cair. Untuk penelitian selanjutnya, disarankan untuk meningkatkan kualitas prototipe, melakukan uji lapangan, serta menganalisis ukuran tetesan cairan guna penyempurnaan lebihlanjut.
Kata Kunci: Nozzle sprayer,CFD, distribusi semprotan, pupuk cair, validasi eksperimen.
Detail Information
| Item Type |
Laporan Tugas Akhir
|
|---|---|
| Penulis |
Muhammad Ilham Prasetyo - Personal Name
|
| Student ID |
2021280003
|
| Dosen Pembimbing | |
| Penguji | |
| Kode Prodi PDDIKTI |
21201
|
| Edisi |
Published
|
| Departement |
Teknik Mesin
|
| Kontributor | |
| Bahasa |
Indonesia
|
| Penerbit | Universitas Sains Al-Qur'an : Wonosobo., 2025 |
| Edisi |
Published
|
| Subyek | |
| No Panggil | |
| Copyright |
Individu Penulis
|
| Doi |