e-Journal Langganan

UJI EKSPERIMENTAL OPTIMASI PERPINDAHAN KALOR DAN PENURUNAN TEKANAN PENGARUH JARAK SEKAT PADA ALAT PENUKAR KALOR SELONGSONG DAN TABUNG DENGAN SUSUNAN TABUNG BELAH KETUPAT

T E S I S POSITRON BANGUN

Abstrak

Jarak sekat mempengaruhi turbulensi aliran pada sisi selongsong. Derajat aliran turbulen dapat meningkatkan perpindahan kalor konveksi dan penurunan tekanan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jarak sekat terhadap perpindahan kalor konveksi dan penurunan tekanan pada alat penukar kalor jenis selongsong dan tabung dengan susunan tabung belah ketupat. Pengujian dilakukan dengan mengalirkan air sebagai fluida panas melalui tabung pada suhu 80 oC dengan laju aliran 0,21 kg/s dan udara sebagai fluida dingin melalui selongsong pada suhu 30 oC. Sekat yang dipergunakan adalah jenis segmen tunggal dengan pemotongan sekat (baffle cut) 24,6 %. Jarak sekat ditetapkan dalam enam variasi yaitu 32,00 mm, 38,10 mm, 47,06 mm, 53,32 mm, 61,54 mm, dan 72,72 mm dengan masing-masing jarak ditetapkan kecepatan udara yang mengalir 2,6 m/s, 3,1 m/s, 3,6 m/s, 4,1 m/s, 4,6 m/s, dan 5,1 m/s. Hasil pengukuran yang diperoleh, suhu air keluar dari tabung antara 76,6 s/d 78,0 oC, suhu udara keluar dari selongsong antara 59,7 s/d 68,6 oC, dan penurunan tekanan antara 11 s/d 55 mmH2O. Jarak sekat berpengaruh terhadap perpindahan kalor konveksi dan diperoleh laju perpindahan kalor maksimum pada jarak sekat 63,95 mm, sedangkan terhadap perpindahan kalor konveksi yang dinyatakan dalam bilangan Nusselts ternyata lebih besar pada jarak sekat 61,54 mm. Jarak sekat juga mempengaruhi penurunan tekanan dimana penurunan tekanan semakin besar bila jarak sekat semakin kecil dan mencapai harga maksimum pada jarak sekat 32 mm. Formulasi bilangan Nusselts untuk perpindahan kalor konveksi yang didapat adalah Nu = 0,083 (Re)0,479, dan formulasi faktor gesek untuk penurunan tekanan yang didapat adalah f = 9,807 (Re)-0,089 (LB/Ds)2,34. Dengan ini dinyatakan bahwa jarak sekat mempengaruhi perpindahan kalor konveksi dan penurunan tekanan. Laju perpindahan kalor maksimum terjadi pada jarak sekat 63,95 mm. Penurunan tekanan semakin besar bila jarak sekat semakin kecil dan mencapai harga maksimum pada jarak sekat 32 mm.

Kata kunci : Jarak sekat, perpindahan kalor konveksi, penurunan tekanan

View : 225 | Download : 70

Download