4.2 Perhitungan Data Hasil Pengujian
Adapun data hasil pengujian yang telah dilakukan pada APK tabung sepusat annulus dapat dilihat dibawah ini , dimana variasi yang dibuat yaitu kapasitas
aliran fluida panas yaitu yang mengalir di dalam tabung dalam adalah 50 lj, 100 lj, 150 lj, dan 200 lj. Kemudian untuk fluida dingin yaitu air yang mengalir
didalam ruang annulus adalah 200 lj dan 400 lj. Tabel 4.3 data hasil percobaan 1 kapasitas fluida dingin 200 lj
1 50
41 30
2 100
44.9 31.2
3 150
45 32
4 200
45.9 33
5 50
47.1 33
6 100
51 33.4
7 150
52.8 34.1
8 200
53 35.1
9 50
52.1 34.1
10 100
59 35
11 150
60 36.8
12 200
61.1 37.1
13 50
57.8 36
14 100
64.5 37.1
15 150
66.4 38.2
16 200
69.9 40
PERCOBAAN I Kondisi
eksperimen Qh lj
Thi ºC Tci ºC
200
200 Qc lj Tho ºC Tco ºC
50
60
70
80 29
29
29
29 200
200
Sumber : pengujian lab OTK, Desember 2014
Tabel 4.4 data hasil percobaan 2 kapasitas fluida dingin 200 lj
1 50
41.5 30.5
2 100
45 31.5
3 150
45 32.1
4 200
45.9 33.1
5 50
47.4 33
6 100
51.1 33.9
7 150
52.9 34.9
8 200
53.1 35.1
9 50
52.1 34.2
10 100
59.1 35.5
11 150
59.9 36.9
12 200
61.1 37.1
13 50
58.9 35.9
14 100
65.1 37.8
15 150
67.9 38.9
16 200
69.9 40.1
80 200
Tho ºC Tco ºC
50
60
70 Kondisi
eksperimen Qh lj
Thi ºC Tci oC Qc lj
PERCOBAAN II
200
200
200 29
29
29
29
Sumber : pengujian lab OTK, Desember 2014
Tabel 4.5 data hasil percobaan 3 kapasitas fluida dingin 200 lj
1 50
41.8 31
2 100
45 32
3 150
45.1 32.1
4 200
46 33.1
5 50
48 33
6 100
51.5 33.9
7 150
53 34.9
8 200
53.1 35.1
9 50
52.4 34.1
10 100
59.2 35.9
11 150
59.9 36.9
12 200
61.5 37.9
13 50
60 35.9
14 100
64.9 37.9
15 150
67.4 39.1
16 200
69.9 40.1
29
29 200
200
200
200 50
29 PERCOBAAN III
Kondisi eksperimen
Qh lj Thi ºC
Tci ºC Qc lj
Tho ºC Tco ºC
60
70
80 29
Sumber : pengujian lab OTK, Desember 2014
Tabel 4.6 data rata-rata hasil percobaan kapasitas fluida dingin 200 lj DATA RATA-RATA PERCOBAAN
Kondisi eksperimen
Thi
o
C Qh lj Tci oC
Qc lj Qc
ltjam Tco
oC 1
50 50
29 200
41.43333 30.5
2 100
44.96667 31.5667 3
150 45.03333 32.0667
4 200
45.93333 33.0667 5
60 50
29 200
47.5 33
6 100
51.2 33.7333 7
150 52.9 34.6333
8 200
53.06667 35.1
9 70
50 29
200 52.2 34.1333
10 100
59.1 35.4667 11
150 59.93333 36.8667
12 200
61.23333 37.3667 13
80 50
29 200
58.9 35.9333 14
100 64.83333
37.6 15
150 67.23333 38.7333
16 200
69.9 40.0667 Sumber : pengujian lab OTK, Desember 2014
Tabel 4.7 data hasil percobaan 1 kapasitas fluida dingin 400 lj
1 50
40.1 30
2 100
43.1 31
3 150
44.1 31.1
4 200
45 31.9
5 50
45.1 31.4
6 100
50 31.8
7 150
51.8 32.1
8 200
52.1 32.9
9 50
50 32.4
10 100
56 32.9
11 150
58.2 33.2
12 200
59.2 33.4
13 50
54 33
14 100
62 34
15 150
65 35
16 200
66 35.5
400 60
70 29
29
29
29 80
50 400
400
400 PERCOBAAN I
Kondisi eksperim
Qh lj Thi ºC
Tci ºC Qc lj
Tho ºC Tco ºC
Sumber : pengujian lab OTK, Desember 2014 Tabel 4.8 data hasil percobaan 2 kapasitas fluida dingin 400 lj
1 50
40.8 30.1
2 100
43.9 31.1
3 150
44.4 31.1
4 200
45 31.9
5 50
45.5 31.5
6 100
50 31.9
7 150
51.1 32.2
8 200
52.1 32.9
9 50
50 32.4
10 100
56.2 33
11 150
58.2 33.8
12 200
59.9 34.2
13 50
54.5 33.4
14 100
63 34.5
15 150
65 35
16 200
66.9 36
29 400
400
400
400 50
60 29
29 Tho ºC Tco ºC
PERCOBAAN II Kondisi
eksperim Qh lj
Thi ºC Tci ºC
Qh lj
70
80 29
Sumber : pengujian lab OTK, Desember 2014
Tabel 4.9 data hasil percobaan 3 kapasitas fluida dingin 400 lj
1 50
41 30.8
2 100
43.9 31.1
3 150
44.8 31.3
4 200
45 31.9
5 50
45.5 31.5
6 100
50 31.9
7 150
51.2 32.5
8 200
52.1 33
9 50
49.9 32.1
10 100
56.1 33
11 150
58.9 33.8
12 200
59.5 34.2
13 50
54.4 33.4
14 100
62.5 34.5
15 150
64.5 35.5
16 200
67 36
400
400 29
29 50
60
70
80 29
29 400
400 PERCOBAAN III
Kondisi eksperim
Qh lj Thi ºC
Tci ºC Qc lj
Tho ºC Tco ºC
Sumber : pengujian lab OTK, Desember 2014
Tabel 4.10 data rata- rata hasil percobaan kapasitas fluida dingin 400 lj
1 50 40.6333
29 400
30.3 2
100 43.6333 29
400 31.0667 3
150 44.4333 29
400 31.1667 4
200 45
29 400
31.9 5
50 45.3667 29
400 31.4667 6
100 50
29 400 31.8667
7 150 51.3667
29 400 32.2667
8 200
52.1 29
400 32.9333 9
50 49.9667 29
400 32.3
10 100
56.1 29
400 32.9667 11
150 58.4333 29
400 33.6
12 200 59.5333
29 400 33.9333
13 50
54.3 29
400 33.2667 14
100 62.5
29 400 34.3333
15 150 64.8333
29 400 35.1667
16 200 66.6333
29 400 35.8333
50
60
70
80 DATA RATA-RATA PERCOBAAN
Kondisi eksperim
Thi oC Qh
ltjam Tho oC Tci oC
Qc ltjam
Tco oC
Sumber : pengujian lab OTK, Desember 2014
Data hasil percobaan tersebut kemudia diolah untuk mendapatkan keefektifitasan hasil pengujian. Dimana rumus efektifitas yaitu,
E =
�
ℎ�
−�
ℎ�
�
��
−�
��
, bila ṁ.C
p
min = ṁ
h
.C
ph
dan E =
�
��
−�
��
�
ℎ�
−�
ℎ�
, bila ṁ.C
p
min = ṁ
c
.C
pc
Nilai dari ṁ.C
p
min dicari untuk menentukan rumus efektifitas yang akan digunakan.
Perhitungan awal nilai C
h
dan C
c
dilakukan pada kapasitas fluida dingin 200 lj. Untuk kondisi 1, dimana suhu rata-rata fluida panas yaitu 45,7167
o
C maka didapatkan
ṁ
h
= Q
h
. ρ
h
= 50 lj . 989,713 kgm
3
= 5010003600 m
3
s . 989,713 kgm
3
= 0,01375 kgs Kemudian dicari nilai C
h
, C
h
= ṁ
h
.C
ph
= 0,01375 kgs . 4179.743 Jkg.K = 57.4548 Js K
= 57.4548 WattK Selanjutnya dicari nilai C
c
pada kondisi 1 dengan suhu rata-rata fluida dingin yaitu 29,75
o
C maka didapatkan
ṁ
c
= Q
c
. ρ
c
= 200 lj . 995.765 kgm
3
= 20010003600 . 995.765 kgm
3
= 0.05532 kgs Kemudian dicari nilai C
c
, C
c
= ṁ
c
.C
pc
= 0.05532 kgs 4178.45 Jkg K = 231.153 Js K
= 231.153 WattK Hasil dari perhitungan C
h
dan C
c
pada setiap kondisi dapat dilihat pada tabel berikut,
Tabel 4.11 Hasil dari perhitungan C
h
dan C
c
kondisi Ch
Cc 1 57.4548 231.153
2 57.42 231.109
3 57.4194 231.086 4 57.4114
231.04 5 114.583 231.043
6 114.5 231.009
7 114.462 230.967 8 114.458 230.946
9 171.368 230.986
10 171.1 230.932
11 171.067 230.875 12 171.017 230.854
13 227.65 230.913
14 227.345 230.845 15 227.229 230.799
16 227.101 230.745
Sumber : output Microsoft Excell, Februari 2015
Dapat dilihat pada tabel bahwa untuk setiap kondisi yang menjadi ṁ.C
p
min adalah
ṁ
h
.C
ph =
C
h
, maka rumus yang dipakai adalah E =
�
ℎ�
−�
ℎ�
�
��
−�
��
Sehingga didapatkan grafik efektifitas untuk tiap kondisi yaitu sebagai berikut
Gambar 4.12 grafik efektifitas hasil percobaan kapasitas fluida dingin 200 lj Sumber : output Microsft Excell, Februari 2015
Gambar 4.13 grafik efektifitas hasil percobaan kapasitas fluida dingin 200 lj Sumber : output Microsft Excell, Februari 2015
10 20
30 40
50
50 100
150 200
250
E
E
suhu masuk fluida panas 50
o
C
kapasitas aliran fluida panas ljam
5 10
15 20
25 30
35 40
45
50 100
150 200
250
E
E
kapasitas aliran fluida panas ljam
suhu masuk fluida panas 60
o
C
Gambar 4.14 grafik efektifitas hasil percobaan kapasitas fluida dingin 200 lj Sumber : output Microsft Excell, Februari 2015
Gambar 4.15 grafik efektifitas hasil percobaan kapasitas fluida dingin 200 lj Sumber : output Microsft Excell, Februari 2015
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
50 100
150 200
250
E
E
suhu masuk fluida panas 70
o
C
kapasitas aliran fluida panas ljam
5 10
15 20
25 30
35 40
45
50 100
150 200
250
E
E
kapasitas aliran fluida panas ljam
suhu masuk fluida panas 80
o
C
Setelah didapatkan keefektifitasan pada kapasitas fluida dingin kemudian nilai dari C
h
dan C
c
dicari kembali untuk kapasitas fluida dingin 400 ljam. Untuk kondisi 1 dimana suhu rata-rata fluida panas yaitu 45,317
o
C maka didapatkan ṁ
h
= Q
h
. ρ
h
= 50 lj . 989,967 kgm
3
= 5010003600 m
3
s . 989.967 kgm
3
= 0,01375 kgs Kemudian dicari nilai C
h
, C
h
= ṁ
h
.C
ph
= 0,01375 kgs . 4179.663 Jkg.K = 57.4865 Js K
= 57.4865 WattK Selanjutnya dicari nilai C
c
pada kondisi 1 dengan suhu rata-rata fluida dingin yaitu 28,65
o
C maka didapatkan ṁ
c
= Q
c
. ρ
c
= 400 lj . 996.051 kgm
3
= 40010003600 . 996.051kgm
3
= 0.110672 kgs Hasil dari perhitungan C
h
dan C
c
pada setiap kondisi dapat dilihat pada tabel berikut,
Tabel 4.12 Hasil dari perhitungan C
h
dan C
c
kondisi Ch
Cc 1 57.4685 462.463
2 57.436 462.264
3 57.4279 462.255 4 57.4226 462.187
5 114.631 462.227 6 114.527
462.19 7 114.496 462.153
8 114.48 462.092
9 171.455 462.15
10 171.216 462.089 11 171.126
462.03 12 171.126
462 13 227.864 462.061
14 227.465 461.963 15 227.345 461.888
16 227.258 461.833
Sumber : output Microsoft Excell, Februari 2015 Dapat dilihat pada tabel bahwa untuk setiap kondisi yang menjadi
ṁ.C
p
min adalah
ṁ
h
.C
ph =
C
h
, maka rumus yang dipakai adalah E =
�
ℎ�
−�
ℎ�
�
��
−�
��
Sehingga didapatkan grafik efektifitas untuk tiap kondisi yaitu sebagai berikut
Gambar 4.16 grafik efektifitas hasil percobaan kapasitas fluida dingin 400 lj Sumber : output Microsft Excell, Februari 2015
10 20
30 40
50
50 100
150 200
250
E
E
kapasitas aliran ljam
suhu masuk fluida panas 50
o
C
Gambar 4.17 grafik efektifitas hasil percobaan kapasitas fluida dingin 400 lj Sumber : output Microsft Excell, Februari 2015
Gambar 4.18 grafik efektifitas hasil percobaan kapasitas fluida dingin 400 lj Sumber : output Microsft Excell, Februari 2015
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
50 100
150 200
250
E
E
suhu masuk fluida panas 60
o
C
kapasitas aliran ljam
10 20
30 40
50 60
50 100
150 200
250
E
E
kapasitas aliran ljam
suhu masuk fluida panas 70
o
C
Gambar 4.19 grafik efektifitas hasil percobaan kapasitas fluida dingin 400 lj Sumber : output Microsft Excell, Februari 2015
4.3 Perhitungan Dengan Simulasi
Kategori