PEMODELAN NUMERIK PERPINDAHAN PANAS KONDUKSI PADA PROSES BAKAR BATU: PENGARUH KETEBALAN LAPISAN TERHADAP EFISIENSI TERMAL
DOI:
https://doi.org/10.31605/phy.v8i2.6324Keywords:
Bakar Batu, Perpindahan Panas, Konduksi, Simulasi Numerik, Efisiensi TermalAbstract
Tradisi bakar batu merupakan metode memasak tradisional masyarakat pegunungan Papua yang memanfaatkan batu panas sebagai sumber energi termal. Proses ini didominasi oleh mekanisme perpindahan panas secara konduksi antara batu dan bahan makanan yang tersusun berlapis. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi ketebalan lapisan bahan makanan terhadap distribusi suhu dan efisiensi termal sistem bakar batu menggunakan pendekatan numerik. Model matematis didasarkan pada persamaan difusi panas satu dimensi dan diselesaikan menggunakan metode beda hingga (finite difference method) dengan skema eksplisit. Simulasi dilakukan pada kondisi suhu batu sebagai sumber panas sebesar 150°C dan suhu awal bahan makanan sebesar 25°C, dengan variasi ketebalan lapisan dan nilai konduktivitas termal. Hasil simulasi menunjukkan bahwa peningkatan ketebalan lapisan menyebabkan laju propagasi panas menuju bagian dalam sistem menjadi lebih lambat, sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi suhu mendekati seragam menjadi lebih lama. Selain itu, bahan dengan konduktivitas termal yang lebih tinggi mempercepat distribusi panas dan meningkatkan efisiensi termal sistem. Pada iterasi yang cukup besar, seluruh sistem cenderung mencapai suhu mendekati suhu sumber panas. Temuan ini menunjukkan bahwa ketebalan lapisan dan sifat termal bahan merupakan faktor kunci dalam menentukan efektivitas proses pemanasan pada tradisi bakar batu. Model yang dikembangkan dapat digunakan sebagai pendekatan awal untuk memahami mekanisme perpindahan panas pada sistem memasak tradisional berbasis kearifan lokal.
References
[1] Zaky A, Toding BN. Analisis perpindahan panas pada sirkulasi air penyulingan nilam dengan tangki bervolume 150 liter. Jurnal Asiimetrik. 2023;5(1):1-10. https://doi.org/10.35814/asiimetrik.v5i1.3465
[2] Hasibuan JD, Jufrizal. Pemodelan numerik perpindahan panas pada dinding ruang bakar boiler menggunakan software engineering. IRA Jurnal Teknik Mesin dan Aplikasinya. 2023;2(2):81-90. https://doi.org/10.56862/irajtma.v2i2.47
[3] Hariyanto S, Klara S, Shintarahayu B, Barangan E. Analisis beban pendingin palka ikan kapal katinting menggunakan simulasi computational fluid dynamics (CFD). Jurnal Riset dan Teknologi Terapan Kemaritiman. 2024;3(1):24-31. https://doi.org/10.25042/jrt2k.062024.04
[4] Saoqibillah L, Malik A. Analisis pengaruh suhu terhadap nilai konduktivitas pada perpindahan panas secara konduksi menggunakan Virtual Lab Amrita. Jurnal Penelitian dan Pembelajaran Fisika Indonesia. 2024;6(1):33-37. https://doi.org/10.29303/jppfi.v6i1.256
[5] Zulkifli A. Simulasi numerik pengaruh penggunaan material PCM terhadap efisiensi sistem pemanas air tenaga matahari pada pelat absorber berbentuk datar [skripsi]. Makassar: Universitas Hasanuddin; 2024.
[6] Febrian W, Anggara M, Ikram FD, Aldrin. Analisis distribusi panas pada variasi posisi pipa dan diameter pipa penghantar panas terhadap efisiensi pengeringan rengginang menggunakan computational fluid dynamic (CFD). Jurnal Flywheel. 2023;14(2):36-49. https://doi.org/10.36040/flywheel.v14i2.6854
[7] Muchlisinalahuddin, Pernandes P, Muharni R. Analisis perpindahan panas dandang pengukus saus tomat usaha bersama kelompok mandiri di Nagari Batu Palano Kabupaten Agam Sumatera Barat. Technologica. 2022;1(1):8-16. https://doi.org/10.55043/technologica.v1i1.29
[8] Budiarti IS, Suparmi A, Sarwanto, Harjana. Heat transfer concept on Bakar Batu Papua's culture. AIP Conference Proceedings. 2018:1-6. https://doi.org/10.1063/1.5054537
[9] Rahman H, Hamzah H, Sutarman T, Dahlan K, Napitupulu D. Simulasi numerik distribusi panas pada budaya Bakar Batu dengan pendekatan perpindahan panas banyak lapis dan sumber panas secara konduksi. Phydagogic. 2025;7(2). https://doi.org/10.31605/phy.v7i2.4255
[10] Faisal A, Alparesa I, Putri JK. Perpindahan kalor melalui kemplang pada media pasir. Jurnal Teknologi Pendidikan dan Pembelajaran. 1(4):689-692. https://jurnal.kopusindo.com/index.php/jtpp/article/view/157/154
[11] Astanto D, Dwi MR, Nelwan LO, Hartulistiyoso E. Karakteristik batu basalt sebagai media penyimpan panas pembakaran biomassa pada sistem pengering gabah. Jurnal Keteknikan Pertanian. 2022;10(3):305-318.
[12] Numberi JJ, Palamba P, Giai A, Rumar K, Joni, Ansanay Y, et al. Analysis of natural convection heat transfer in Barapen cooking in Papua. Jurnal Asiimetrik: Jurnal Ilmiah Rekayasa dan Inovasi. 2024;6(2). https://doi.org/10.35814/asiimetrik.v6i2.6562
Published
Issue
Section
License
Authors who publish in PHYDAGOGIC agree to the following terms: Authors retain copyright and grant the PHYDAGOGIC right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY-NC 4.0). This license allows anyone to compose, improve, and make derivative works non-commercially, and while they must credit you and gain no commercial advantage, they are not required to license derivative works on the same terms as the original work. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in PYDAGOGIC. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
