pengaruh kecepatan udara terhadap unjuk kerja perpindahan
advertisement
perpustakaan.uns.ac.id PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP digilib.uns.ac.id UNJUK KERJA PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Oleh: HINDRAWAN NIM: I 1406010 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 commitiito user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commitiiito user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP UNJUK KERJA PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF Disusun oleh : Hindrawan NIM. I1406010 Dosen Pembimbing I Wibawa Endra J, ST., MT. NIP. 197009112000031001 Dosen Pembimbing II Tri Istanto, ST., MT. NIP. 19730820200121001 Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari ....... tanggal ...... 2013 1. Ubaidillah, S.T., M.Sc. NIP. 198408252010121004 ………………………... 2. Eko Prasetyo B., ST., MT. NIP. 197109261999031002 ………………………... Mengetahui: Ketua Jurusan Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir commitiito user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id MOTTO “ Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan “ (Al – Insyirah : 5 – 6) “ Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kemampuannya” (QS. Al Baqarah : 86) “Sesungguhnya shalat itu mencegah dari (perbuatan-perbuatan) keji dan mungkar (QS. Al Ankabut (29) ; 45).” “Senyumam kepada saudaramu adalah sedekah” (Sabda Nabi Muhammad S.A.W) “ Jika engkau tidak memahami sahabatmu dalam semua kondisi, makaengkau tidak akan pernah memahaminya.” (Kahlil Gibran) commitiiito user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Pengaruh Kecepatan Udara Terhadap Unjuk Kerja Perpindahan Panas dan Penurunan Tekanan Radiator Otomotif Hindrawan Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, Indonesia E-mail :[email protected] Abstrak Penelitian ini dilakukan untuk menguji unjuk kerja perpindahan panas dan penurunan tekanan radiator otomotif dengan memvariasikan kecepatan udara antara 1-3 m/s dengan kenaikan sebesar 0,5m/s. Seksi uji berupa radiator dengan louver fin with corrugated louver with rectangular channelyang terbuat dari aluminium. Temperatur air masuk pipa radiator dijaga konstan 80°C.Temperatur udara melewati radiator ±30°C.Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin meningkatnya bilangan Reynolds udara maka koefisien perpindahan panas sisi udara dan laju perpindahan panas sisi udara semakin meningkat.Faktor gesekan semakin menurun seiring meningkatnya bilangan Reynold udara. Penurunan tekanan semakin meningkat seiring meningkatnya nilai bilangan Reynolds udara. Kata kunci :bilanganReynoldsudara,heat transfer, pressure drop,louver fin. Effect of Air Speed Performance Against Heat Transfer and Pressure drop Automotive Radiator Hindrawan Department of Mechanical Engineering University of Sebelas Maret Surakarta, Indonesia E-mail :[email protected] Abstract This study was conducted to test the performance of heat transfer and pressure drop by varying the speed of automotive radiator air between 1-3 m/s with a rise of 0.5 m/s. The test section of the radiator with a louver fin with corrugated louver with rectangular channel which is made of aluminum.The temperature of incoming water pipe the radiator guarded constant 80 °C.Temperature of the air through the radiator 30 °C.The results show that increasing the Reynolds number air heat transfer coefficient of air side and the air side of the heat transfer rate increases. Friction factor decreases with increasing Reynolds number air. The pressure drop increases with increasing value of the Reynolds number of air. Keywords: air Reynolds number, heat transfer, pressure drop, louver fin. commitivto user perpustakaan.uns.ac.id KATA PENGANTAR digilib.uns.ac.id Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, dan hidayahNya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.Adapun tujuan penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Teknik di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyampaikan terima kasih yang sangat mendalam kepada semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini, khususnya kepada : 1. Bapak Wibawa E.J, S.T., M.T.selaku dosen pembimbing I yang dengan ikhlas dan sabar memberikan banyak bantuan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Bapak Tri Istanto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan banyak masukan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. 3. Kedua orang tua penulis, bapak (Maswan) dan ibu (Harnati), yang selalu mendoakan serta mengajarkan tentang tanggung jawab dan kesabaran, saudara-saudara tercinta Listianigsih dan Varatri Apriliani serta seluruh keluarga terima kasih atas do’a, kasih sayang, dan semangat yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 4. Emmy Velida yang telah memberikan motifasi, dukungan dan semangat yang besar hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Selalu sabar dan tidak pernah berhenti memberi teguran dan masukan. Terima kasih juga atas do’anya dan perhatianya,terima kasih banyak. 5. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas bantuan dan dorongan semangat serta do’anya, terima kasih. Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Adanya saran, koreksi dan kritik demi kesempurnaan skripsi ini, akan penulis terima dengan ikhlas dan dengan ucapan terima kasih. Surakarta, Juli 2013 Penulis commitvto user perpustakaan.uns.ac.id DAFTAR ISI digilib.uns.ac.id Halaman Halaman Judul .............................................................................................. i Halaman Surat Penugasan............................................................................ ii Halaman Pengesahan.................................................................................... iii Halaman Motto ............................................................................................. iv Abstrak ........................................................................................................ v Kata Pengantar ............................................................................................ vi Daftar Isi ..................................................................................................... vii Daftar Tabel ................................................................................................. ix Daftar Gambar ............................................................................................. x Daftar Persamaan ......................................................................................... xii Daftar Notasi ................................................................................................ xvi Daftar Lampiran .......................................................................................... xxii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ....................................................... 1 1.2. Perumusan Masalah .............................................................. 3 1.3. Batasan Masalah ................................................................... 3 1.4. Tujuan Dan Manfaat ............................................................. 3 1.5. Sistematika Penulisan ............................................................ 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................... 5 2.2. Dasar Teori............................................................................. 7 2.2.1. Radiator sebagai Penukar Panas Motor Bakar .......... 7 2.2.2. Fluida Pendingin (coolant) ......................................... 12 2.3. Laju aliran udara terhadap Unjuk kerja Radiator ................ 12 2.4. Perpindahan Panas................................................................. 13 2.5. Parameter Tanpa Dimensi ..................................................... 14 2.6. Perhitungan pada radiator .................................................... 15 2.6.1 Geometri radiator ......................................................... 15 2.6.2 Perhitungan Luas Perpindahan Panas ......................... 16 commitvito user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2.7. Analisa Perpindahan Panas ................................................... 17 2.7. 1 Perhitungan Laju Perpindahan Panas ....................... 17 2.7. 2 Perhitungan bilangan Reynolds dan bilangan Nusselt sisi air dan udara ........................................... 20 2.7. 3 Perhitungan Koefisien Perpindahan Panas Pada Sisi Air dan Udara (Hi dan Ho)................................. 20 2.7. 4 Perhitungan Penurunan Tekanan (Pressure Drop) .. 26 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tempat Penelitian ................................................................. 31 3.2. Bahan Penelitian ................................................................... 31 3.3. Alat Penelitian ...................................................................... 31 3.4. Prosedur Penelitian ............................................................... 38 3.4.1. Tahap Persiapan .......................................................... 39 3.4.2. Tahap Pengujian .......................................................... 39 3.5. Metode Analisis Data ........................................................... 39 3.6. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 41 BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1. Pengaruh Bilangan Reynolds Terhadap Bilangan Nusselt dan Faktor Gesekan Pada Radiator....................................... 42 4.2. Pengaruh bilangan Reynold terhadap Penurunan Tekanan Pada Radiator ........................................................................ 4.3. Pengaruh bilangan Reynolds terhadap koefisien perpindahan panas sisi udara ................................................ 4.4. Pengaruh Kecepatan Udara Terhadap 44 44 Efektivenes Radiator Otomotif.................................................................. 45 BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan ........................................................................... 46 5.2. Saran ...................................................................................... 46 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 47 LAMPIRAN.................................................................................................. 49 commitviito user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR TABEL Halaman Tabel3.1. Spesifikasi radiator ..................................................................... viiito user commit 34 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Susunan aliran coolant pada radiator....................................... 7 Gambar 2.2. Komponen radiator ................................................................... 9 Gambar 2.3. Tutup radiator .............................................................................. 10 Gambar 2.4. Fin dan Tube Aluminium radiator ........................................... 11 Gambar 2.5. Louver fin with corrugated louver with rectangular channel (Chang dan Wang. 1997).......................................................... 12 Gambar 2.6. Ilustrasi jenis-jenis perpindahan panas .................................... 14 Gambar 2.7. Dimensi dasar pada radiator ..................................................... 15 Gambar 2.8. Faktor koreksi LMTD, F , untuk penukar kalor aliran melintang dengan kedua fluida tidak bercampur, (Kakaç and Liu. 2002) ........................................................................... 21 Gambar 2.9. Analogi listrik untuk perpindahan panas pada radiator .......... 22 Gambar 2.10. Pengukuran pressure drop pada radiator dengan menggunakan manometer (sisi air) ........................................... 27 Gambar 2.11. Pengukuran tekanan udara masuk dan keluar dengan manometer (sisi udara) ............................................................. 29 Gambar 3.1. Gambar 3.1. Skema alat Unit Stand Radiator Otomotif ........ 31 Gambar 3.2. Gambar 3D Unit Stand Radiator Otomotif ............................. 33 Gambar 3.3. Unit Standradiator Otomotif ..................................................... 33 Gambar 3.4. Radiator Otomotif ..................................................................... 34 Gambar 3.5. Pemanas air elektrik (Electric Water Heater)......................... 36 Gambar 3.6. Inverter motor listrik 3 phase .................................................. 36 Gambar 3.7. Rotameter .................................................................................. 37 Gambar 3.8. Manometer udara dan manometer air ..................................... 38 Gambar 3.9. Anemometer .............................................................................. 38 Gambar 4.1. Grafik hubungan Nulp dengan Relp .......................................... 42 Gambar 4.2. Grafik hubungan faktor gesekan ( f)dengan Relp .................... 43 Gambar 4.3. Grafik hubungan penurunan tekanan (∆P) dengan Relp ........ 44 commitixto user perpustakaan.uns.ac.id Gambar 4.4. Grafik hubungan koefisien perpindahan panas sisidigilib.uns.ac.id udara dengan Relp ............................................................................... 45 Gambar 4.5. Grafik hubungan e penukar kalor dengan Relp ....................... 45 commitxto user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR PERSAMAAN Halaman Persamaan (2.1) Perpindahan panas konduksi........................................ 13 Persamaan (2.2) Perpindahan panas konveksi ........................................ 13 Persamaan (2.3) Perpindahan panas radiasi ............................................ 13 Persamaan (2.4) Bilangan Reynolds........................................................ 14 Persamaan (2.5) Bilangan Prandtl ........................................................... 15 Persamaan (2.6) Bilangan Nusselt ........................................................... 15 Persamaan (2.7) Panjang sirip.................................................................. 16 Persamaan (2.8) Luas frontal inti radiator............................................... 16 Persamaan (2.9) Luas frontal pipa coolant ............................................. 16 Persamaan (2.10) Luas perpindahan panas frontal sirip........................... 16 Persamaan (2.11) Luas perpindahan panas pada sirip .............................. 16 Persamaan (2.12) Luas perpindahan panas pada pipa coolant sisi dinding luar tanpa sirip................................................. 16 Persamaan (2.13) Luas perpindahan panas total pada sisi udara ............ 16 Persamaan (2.14) Keliling penampang pipa coolant sisi dinding dalam 16 Persamaan (2.15) Luas perpindahan panas total pada sisi coolant.......... 16 Persamaan (2.16) Luas laluan udara total ................................................. 16 Persamaan (2.17) Luas penampang pipa coolant sisi dinding dalam ...... 17 Persamaan (2.18) Luas laluan coolant total .............................................. 17 Persamaan (2.19) Laju perpindahan panas di sisi air ............................... 17 Persamaan (2.20) Laju perpindahan panas di sisi udara .......................... 17 Persamaan (2.21) Temperatur bulk fluida rata-rata air............................. 17 Persamaan (2.22) Temperatur bulk fluida rata-rata udara ........................ 17 Persamaan (2.23) Laju perpindahan panas di sisi air .............................. 17 Persamaan (2.24) Laju perpindahan panas di sisi udara ......................... 17 Persamaan (2.25) Bilangan Reynold air ................................................... 18 Persamaan (2.26) Diameter hidrolik pipa radiator .................................. 18 commitxito user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Persamaan (2.27) Kecepatan air di pipa coolant ..................................... 18 Persamaan (2.28) Nusselt air aktual rata-rata ........................................... 18 Persamaan (2.29) Nusselt Korelasi Dittus-Boelter ................................... 18 Persamaan (2.30) Nusselt Korelasi Dittus-Boelter untuk proses pendinginan ................................................................... 18 Persamaan (2.31) Nusselt Korelasi Gnielinski ......................................... 19 Persamaan (2.32) Faktor gesekan .............................................................. 19 Persamaan (2.33) Bilangan Reynolds udarapada fin ................................ 19 Persamaan (2.34) Bilangan Reynolds udarapada louver ......................... 19 Persamaan (2.35) Bilangan Nusselt udara aktualrata-rata ....................... 19 Persamaan (2.36) Korelasi j-faktor Kim dan Bullard ............................... 20 Persamaan (2.37) Bilangan Nusselt korelasi Kim dan Bullard .............. 20 Persamaan (2.38) Faktor gesekan udara aktual ........................................ 20 Persamaan (2.39) Faktor gesekan udara korelasi Kim dan Bullard ........ 20 Persamaan (2.40) Laju perpindahan panas sisi air metode LMTD ......... 20 Persamaan (2.41) Laju perpindahan panas sisi udara metode LMTD .... 20 Persamaan (2.42) Faktor koreksi ............................................................... 20 Persamaan (2.43) Beda temperatur LMTD ............................................... 21 Persamaan (2.44) Beda temperaturLMTD penjabaran............................. 21 Persamaan (2.45) Beda temperaturpenjabaran ........................................ 21 Persamaan (2.46) Tahanan termal total radiator ...................................... 22 Persamaan (2.47) Koefisien perpindahan panas total............................... 22 Persamaan (2.48) Koefisien perpindahan panas total penjabaran .......... 22 Persamaan (2.49) Koefisien perpindahan panas total penjabaran ........... 22 Persamaan (2.50) Koefisien perpindahan panas total penjabaran .......... 22 Persamaan (2.51) Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di sisi air ............................................................................ 23 Persamaan (2.52) Laju perpindahan panas di sisi udara .......................... 23 Persamaan (2.53) Laju perpindahan panas sisi air metode LMTD ........ 25 Persamaan (2.54) Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di sisi air ............................................................................ 23 Persamaan (2.55) efisiensi permukaan ...................................................... 23 commitxiito user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Persamaan (2.56) luas perpindahan panas total pada sisi udara ............. 23 Persamaan (2.57) Efisiensi sirip ................................................................ 23 Persamaan (2.58) Efisiensi sirip penjabaran ............................................. 23 Persamaan (2.59) Laju perpindahan panas di sisi udara .......................... 23 Persamaan (2.60) Bilangan Nusselt udara................................................. 24 Persamaan (2.61) Diameter hidrolik sirip ................................................. 24 Persamaan (2.62) Bilangan Reynolds udara ............................................. 24 Persamaan (2.63) kecepatan rata-rata udara pada fin radiator ................. 24 Persamaan (2.64) kecepatan rata-rata udara pada fin radiator ................ 24 Persamaan (2.65) laju kapasitas panas di sisi air ...................................... 24 Persamaan (2.66) laju kapasitas panas di sisi udara ................................. 24 Persamaan (2.67) Laju perpindahan panas di sisi air ............................... 25 Persamaan (2.68) Laju perpindahan panas di sisi udara .......................... 25 Persamaan (2.69) Efektifitas radiator ........................................................ 25 Persamaan (2.70) Beda temperatur maksimum ........................................ 25 Persamaan (2.71) Laju perpindahan panas maksimum ........................... 25 Persamaan (2.72) Laju kapaitas panas....................................................... 25 Persamaan (2.73) Laju kapaitas panas....................................................... 25 Persamaan (2.74) efektifitas radiator ......................................................... 25 Persamaan (2.75) Laju perpindahan panas rata-rata udara dan air .......... 26 Persamaan (2.76) Number of transfer unit ................................................ 26 Persamaan (2.77) Faktor gesekan .............................................................. 26 Persamaan (2.78) Faktor gesekan untuk permukaan halus aliran ........... 26 Persamaan (2.79) Faktor gesekan untuk permukaan halus aliran turbulen kembang penuh .............................................. 26 Persamaan (2.80) Korelasi faktor gesekanColebrook .............................. 27 Persamaan (2.81) Korelasi faktor gesekanColebrook penjabaran ........... 27 Persamaan (2.82) Head loss berdasarkan faktor gesekan ........................ 27 Persamaan (2.83) Persamaan energi untuk aliran tunak tak mampu mampat .......................................................................... 28 Persamaan (2.84) Head loss ....................................................................... 28 Persamaan (2.85) Head losspenjabaran..................................................... 28 xiiito user commit perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Persamaan (2.86) Substitusi head loss ...................................................... 28 Persamaan (2.87) faktor gesekan air.......................................................... 28 Persamaan (2.88) Beda tekanan air .......................................................... 28 Persamaan (2.89) Beda tekanan air ........................................................... 28 Persamaan (2.90) Beda tekanan air .......................................................... 28 Persamaan (2.91) Berat jenis air ................................................................ 28 Persamaan (2.92) faktor gesekan air.......................................................... 28 Persamaan (2.93) Beda tinggi cairan manometer udara masuk duct....... 29 Persamaan (2.94) Beda tinggi cairan manometer udara keluar duct ....... 29 Persamaan (2.95) Beda tinggi vertikal cairan manometer masuk duct ... 29 Persamaan (2.96) Beda tinggi vertikal cairan manometer keluar duct.... 29 Persamaan (2.97) Tekanan manometer udara masuk duct ....................... 30 Persamaan (2.98) Tekanan manometer udara keluar duct ....................... 30 Persamaan (2.99) Penurunan tekanan udara ............................................. 30 Persamaan (2.100) Tekanan udara masuk duct .......................................... 30 Persamaan (2.101) Tekanan udara keluar duct ........................................... 30 Persamaan (2.102) Penurunan tekanan udara ............................................. 30 xivto user commit perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR NOTASI q gw gm = sudut kemiringan manometer = 15o = berat jenis aliran air dalam radiator (kg/(m².s²)) = berat jenis fluida dalam manometer (kg/(m².s²)) h = efisiensi sirip radiator d = ketebalan pipa radiator (m) r1 = massa jenis udara masuk duct (kg/m3) r2 = massa jenis udara masuk duct (kg/m3) ra = massa jenis udara (kg/m3) rm = massa jenis fluida (mercury) dalam manometer (kg/m3) rw = massa jenis air (kg/m3) ho = efisiensi permukaan (surface efficiency) µa = densitas dinamik udara (kg/m.s) µw = viskositas dinamik air (kg/m.s) αf = sudut sirip (o) ε = efektifitas ν = viskositas kinematik udara (m2/s) σ = konstanta (W/m2.K4) = berat jenis udara ( kg/m2.s2) ∆H = beda ketinggian fluida dalam manometer (m) ∆H1 = perbedaan tinggi vertical cairan manometer, udara masuk duct (m) ∆H2 = perbedaan tinggi vertical cairan manometer, udara keluar duct (m) ∆L1 = perbedaan tinggi cairan manometer, udara masuk duct (m) ∆L2 = perbedaan tinggi cairan manometer, udara keluar duct (m) ∆P = penurunan tekanan udara pada radiator (Pa) ∆T = beda temperatur (oC) commitxvto user perpustakaan.uns.ac.id DTLMTD,cf = Beda temperatur rata-rata (oC) ∆z = perubahan elevasi (m) A = luas perpindahan panas (m2) Aa = luas perpindahan panas total pada sisi udara (m2) Ab = luas perpindahan panas pada pipa tanpa sirip (m2) Ad = luas penampang saluran (duct) (m2) Aduct = luas penampang duct (m) Af = luas perpindahan panas pada sirip (m2) Afr,f = luas perpindahan panas frontal sirip (m2) Afr,r = luas frontal inti radiator (m2) Afr,t = luas frontal pipa coolant (m2) Ap = luas penampang pipa coolant sisi dinding dalam (m2) Ap,a = luas laluan udara total (m2) Ap,c = luas laluan coolant total (m2) At = luas permukaan rata-rata dinding pipa (m2) Aw = luas perpindahan panas total pada sisi coolant (m2) Aw = luas perpindahan panas total sisi coolant (m2) BH = Tinggi inti (Core height) BT = Ketebalan inti (Core thickness) BW = Lebar inti (Core width) Ca = kapasitas panas sisi udara ( J/so.C ) Cp,a = panas jenis udara (J/kg.oC) Cp,w = panas jenis air (J/kg.oC) Cw = kapasitas panas sisi air ( J/so.C ) d = diameter dalam pipa (m) Dh = diameter hidrolik dalam pipa (m) Dh,a = diameter hidrolik fin (m) Dh,i = diameter hidrolik pipa radiator (m) xvito user commit digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id e = kekasaran absolut (m) digilib.uns.ac.id e/D = kekasaran relatif f = faktor gesekan F = Faktor koreksi Fd = kedalaman fin (m) Fh = Tinggi sirip Fl = panjang sirip (m) Fp = Pitch sirip Ft = Ketebalan sirip g = percepatan gravitasi = 9.8 (m/s2) h = koefisien perpindahan panas konveksi (W/m2.oC) H = koefisien perpindahan panas konveksi (W/m2.oC) H1 = ketinggian cairan manometer setelah dialiri udara (katup A buka) (m) H2 = ketinggian cairan manometer setelah dialiri udara (katup B buka) (m) ha = koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di sisi udara (W/m2.oC) Hf = head loss berdasarkan faktor gesekan Ho = ketinggian cairan manometer sebelum dialiri udara (m) hw = koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di sisi air (W/m2.oC) j = bilangan j faktor dari persamaan Kim and bullard k = konduktivitas panas (W/m.oC) ka = konduktivitas termal udara (W/m.oC) kc dan ke = koefisien dari pressure loss antara sisi masuk dan keluar diperoleh dari buku Kays and London. kf = konduktivitas termal material sirip (W/m.oC) kt = konduktivitas termal dinding pipa (W/m.oC) kw = konduktivitas termal air di pipa radiator (W/m.oC) l = panjang pengukuran pressure drop (m) La = sudut louver xvii commit to user perpustakaan.uns.ac.id Ll = Panjang louver digilib.uns.ac.id Lp = louver pitch (m) ṁa = laju aliran massa udara = ra.Va. Ad (kg/s) ṁw Nct = laju aliran massa air = rw . Q (kg/s) Nf = Jumlah sirip per meter = Jumlah pipa coolant dalam satu baris Nf(per meter) =jumlah sirip per meter NP = Jumlah profil Nr = Jumlah baris dari pipa dalam dimensi kedalaman inti NTU = number of transfer unit Nu = bilangan Nusselt Nua = bilangan Nusselt udara rata-rata pada fin radiator Nui = bilangan Nusselt air rata-rata di pipa radiator P = keliling penampang pipa coolant sisi dinding dalam (m) P1 = tekanan udara masuk duct P2 = tekanan udara keluar duct Patm = tekanan atmosfer = 101325 Pa Pr = bilangan Prandtl Q = laju perpindahan panas (Watt) Qa = laju perpindahan panas di sisi udara (W) Qave = laju perpindahan panas rata-rata (W) Qd = debit air di pipa radiator (m3/s) Qrad = panas yang dipancarkan (Watt) Qw = laju perpindahan panas di sisi air (W) Re = bilangan Reynold Rea = bilangan Reynolds udara pada fin Refin = bilangan Reynold pada fin Relp = bilangan Reynolds pada louver xviii commit to user perpustakaan.uns.ac.id Rew = bilangan Reynolds aliran coolant di pipa radiator digilib.uns.ac.id Rf = Radius ujung sirip Rf,a = faktor pengotoran (fouling faktor) di sisi udara Rf,w = faktor pengotoran (fouling faktor) di sisi air Rt = Radius ujung pipa coolant Rt = radius ujung pipa coolant (m) SGm = Specific gravity mercury di dalam manometer = 13.56 T = temperatur permukaan benda (K) T¥ = temperatur fluida (oC) T1 = temperatur udara masuk duct (K) Ta,i = temperatur udara masuk saluran (oC) Ta,o = temperatur udara keluar saluran (oC) Tb,a = temperatur bulk udara (oC) Tb,w = temperatur bulk air (oC) Tw,i = temperatur air masuk pipa radiator (oC) Tw,in = temperatur dinding dalam pipa radiator (oC) Tw,o = temperatur air keluar pipa radiator (oC) Tw,out = temperatur dinding luar pipa radiator = Twall = temperatur permukaan benda (oC) Twall,out = temperatur dinding luar pipa radiator = Ua = Koefisien perpindahan panas menyeluruh disisi udara (W/m2.C) UA = koefisien perpindahan panas total (W/m2.C) Uw = Koefisien perpindahan panas menyeluruh disisi air (W/m2.C) V = kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s) Va = kecepatan rata-rata pada fin (m/s) Vduct = kecepatan rata-rata pada duct (m) Vfin = kecepatan rata-rata udara pada fin (m/s) Vw = kecepatan rata-rata air di pipa coolant (m/s) xixto user commit ∑ (oC) ∑ (oC) perpustakaan.uns.ac.id x = ketebalan bahan (m) digilib.uns.ac.id Ycl = Panjang penampang pipa coolant Ycw = Lebar penampang pipa coolant Yl = Panjang pipa coolant Yp = Pitch pipa coolant Yt = Ketebalan pipa coolant commitxxto user perpustakaan.uns.ac.id DAFTAR LAMPIRAN digilib.uns.ac.id Halaman Lampiran1. Data hasilpengujian .................................................................... 49 Lampiran2. Contoh perhitungan untuk variasi kecepatan udara 1 m/s ....... 50 Lampiran3. Data hasil perhitungan ............................................................... 60 Lampiran4. Tabeldata seksi uji ...................................................................... 62 Lampiran5. Properties udara.......................................................................... 63 Lampiran6. Propertiesair ............................................................................... 64 Lampiran7. Tabel konduktivitastermal material ........................................... 65 xxito user commit
