Kohesi: Jurnal Sains dan Teknologi

Articles

Vol. 11 No. 5 (2026): Kohesi: Jurnal Sains dan Teknologi, ISSN 3025-1311

ANALISIS ALIRAN MATERIAL GRANULAR PADA SCREW CONVEYOR MESIN BRIKET MENGGUNAKAN DISCRETE ELEMENT METHOD (DEM)

DOI:
https://doi.cibangsa.org/DOI-2026-519
Submitted
October 15, 2026
Published
2026-10-15

Abstract

Screw conveyor merupakan salah satu komponen penting pada mesin briket yang berfungsi memindahkan material biomassa secara kontinu. Karakteristik aliran material di dalam screw conveyor dipengaruhi oleh geometri screw, termasuk pitch dan clearance antara ujung flight dengan casing. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi pitch dan clearance terhadap pola pergerakan partikel, kecepatan, laju aliran massa, dan gaya kontak serbuk kayu menggunakan Discrete Element Method (DEM). Model tiga dimensi dibuat menggunakan SolidWorks dan disimulasikan menggunakan Ansys Rocky. Pitch divariasikan sebesar 40, 50, dan 60 mm, sedangkan clearance divariasikan sebesar 1, 2, dan 3 mm. Kecepatan putar dijaga konstan pada 60 rpm. Data kuantitatif dianalisis pada interval waktu 12–15 s. Hasil menunjukkan bahwa average velocity tertinggi tercatat pada variasi P40-C3 sebesar 0,06745 m/s, sedangkan nilai terendah terdapat pada P40-C2 sebesar 0,03682 m/s. Pada tabel hasil simulasi, average mass flow tertinggi sebesar 0,00074669 t/jam diperoleh pada P40-C1 dan terendah sebesar 0,00020066 t/jam pada P40-C3. Nilai average normal force tertinggi tercatat pada P40-C3 sebesar 0,47956 N. Hasil ini menunjukkan bahwa kecepatan partikel yang tinggi tidak selalu diikuti oleh laju aliran massa yang tinggi, sehingga evaluasi kinerja screw conveyor perlu mempertimbangkan beberapa parameter secara bersamaan.

References

  1. Bolat, B., Aşçıoğlu Temiztaş, B., & Sezer, E. (2024). Investigation of the effects of radial clearance on the screw conveyor performances for different inclinations. Particuology, 92, 72–80. https://doi.org/10.1016/j.partic.2024.04.015
  2. Coetzee, C. J. (2017). Review: Calibration of the discrete element method. Powder Technology, 310, 104–142. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.01.015
  3. Guo, Y., & Curtis, J. S. (2015). Discrete Element Method Simulations for Complex Granular Flows. Annual Review of Fluid Mechanics, 47(1), 21–46. https://doi.org/10.1146/annurev-fluid-010814-014644
  4. Marreiro, H. M. P., Peruchi, R. S., Lopes, R. M. B. P., Andersen, S. L. F., Eliziário, S. A., & Junior, P. R. (2021). Empirical studies on biomass briquette production: A literature review. Energies, 14(24). https://doi.org/10.3390/en14248320
  5. Ngene, G. I., Bouesso, B., González Martínez, M., & Nzihou, A. (2024). A review on biochar briquetting: Common practices and recommendations to enhance mechanical properties and environmental performances. Journal of Cleaner Production, 469, 143193. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143193
  6. Orefice, L., & Khinast, J. G. (2017). DEM study of granular transport in partially filled horizontal screw conveyors. Powder Technology, 305, 347–356. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.09.067
  7. Owen, P. J., & Cleary, P. W. (2009). Prediction of screw conveyor performance using the Discrete Element Method (DEM). Powder Technology, 193(3), 274–288. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2009.03.012
  8. Wang, S., Li, H., Tian, R., Wang, R., Wang, X., Sun, Q., & Fan, J. (2019). Numerical simulation of particle flow behavior in a screw conveyor using the discrete element method. Particuology, 43, 137–148. https://doi.org/10.1016/j.partic.2018.01.016
  9. Yuan, J., Li, M., Ye, F., & Zhou, Z. (2020). Dynamic characteristic analysis of vertical screw conveyor in variable screw section condition. Science Progress, 103(3). https://doi.org/10.1177/0036850420951056

Similar Articles

21-30 of 60

You may also start an advanced similarity search for this article.