Konveksi bebas, Serpentine tube, plat horizontal, plate

KARAKTERISTIK ALIRAN PERPINDAHAN PANAS
KONVEKSI BEBAS PADA SERPENTINE TUBE
TIPE PLAT HORIZONTAL DENGAN TUBE TERBUKA
Nama Mahasiswa
NRP
Jurusao
Dosen Pembimbing
: EDWIN KRISMAHENDRA PUTRA
: 2103 109 601
: Teknik Mesin FTI-ITS
: Dr. Eng. PRABOWO Meng
Abstrak
Pada alat penukar panas (serpentine tube) tipe pelat
horizontal dengan tube terbuka akan terjadinya aliran udara segar dari
lingkungan memasuki saluran horizontal bagian atas maupun bawah.
Sehingga akan terjadi perpindahan panas secara konveksi alamiah!bebas
dari serpentine tube menuju udara yang terdapat pada saluran udara
bagian atas maupun bawah. Pada saluran udara horizontal akan
menghasilkan pola aliran C-loop yang diakibatkan dari adanya
perbedaan densitas udara pada saluran horizontal karena terjadi
perbedaan temperatur pada saluran udara horizontal.
Pada penelitian ini akan dikaji secara eksperimen dan
numerik tentang pengaruh dari variasi rasio plate spacing (b!H = 0, 15;
0,3; 0,5; 0.55; 0,8 dan 0,85). Selain itujuga memvariasikan beban panas
dengan cara mengatur mass flow rate oli ( ril = 0,014 kg/s; 0,016 kg/;
0,019 kg/s; dan 0,021 kg/s). Studi numerik dengan software FLUENT
bertujuan untuk memperoleh karakteristik aliran dan laju perpindahan
panas pada plat bagian atas maupun bawah. Penelitian ini digunakan
temperatur oli masuk yang tetap dijaga konstan sebesar 70° C.
Dengan memvariasikan rasio plate spacing dan beban panas
yang semakin diperbesar maka didapatkan laju perpindahan panas
aktual (qoli) dan numerik (qtot numerik) yang paling optimal pada posisi
b/H= 0,5. Fraksi panas plat atas rnempunyai nilai semakin besar dan
fraksi panas plat bawah mempunyai nilai semakin kecil ketika plate
space ratio semakin diperbesar. Apabila laju alir massa oli semakin
diperbesar maka qaktuah qtot numerik. qp,atas• qp,bawa}, serta fraksi panas juga
semakin tinggi.
Kata kunci: Konveksi bebas, Serpentine tube, plat horizontal, plate
space ratio, laju alir massa oli, laju perpindahan panas,
fraksi panas
II