Teknik Pengumpulan Data Instrumen Penelitian

3.5.3 Skema Uji Penelitian

Berikut ini adalah skema uji penelitian yang dilakukan yang terdapat pada gambar 3.8 FLUIDA DINGIN Tangki Panas Pompa Aquarium Centrifugal Stop Kran F I Tangki Dingin Pompa Aquarium Centrifugal Stop Kran F I Rotameter Alat Penukar Kalor FLUIDA PANAS Stop Kran Stop Kran Stop kran Stop kran Tangki panas Rotameter Pompa Aquarium Centrifugal FLUIDA DINGIN FLUIDA PANAS Gambar 3.8 Skema Uji Penelitian 3.5.4Diagram Alir Proses Penelitian Untuk melaksanakan penelitian ini menggunakan langkah-langkah sebagai berikut : Gambar 3.9Diagram Alir Penelitian 3.5.5Prosedur Percobaan Proses pengujian terdiri dari beberapa langkah-langkah yaitu sebagai berikut : 1. Memasukkan air ke dalam tangki persedian air. 2. Masukkan air ke dalam tangki air panas dan tangki air dingin, kedua tangki tersebut diisi samapai melimpah. 3. Jalankan pompa sirkulasi air panas dan sirkulasi air panas. 4. Keluarkan vent semua udara dari jalur pipa. 5. Periksa alat pemanas listrik dengan saklar pada on. 6. Atur katup sesuai dengan kapasitas aliran yaitu 180 lj, 240lj, 320lj, 360lj. Atur thermostat sebesar 40 o C untuk menentukan suhu fluida panas. 7. Catat data suhu keluaran yang dapat dilihat pada instrument alat ukur suhu. 8. Ulangi kembali untuk suhu masukan fluida panas yaitu 45 o C, 50 o C, dan 55 o C

3.6 Instrumen Simulasi

Instrument simulasi yang digunakan adalah sebagai berikut:

3.6.1 Bahan Simulasi

bahan simulasi yang digunakan yaitu data awal percobaan.

3.6.2 Alat Simulasi

Alat simulasi yang digunakan yaitu 1. Laptop Laptop yang digunakan untuk melakukan simulasi yaitu : Merk : ASUS Tipe :A 43 S RAM : 2 Gigabyte 3.6.3Diagram Ali Dalam pen 14.5 digunakan lan Gambar 3.10 Laptop Alir Simulasi pengerjaan perhitungan simulasi dengan softwa langkah-langkah sebagai berikut: MULAI GEOMETRI,MESH, SET UP,SOLUTION DIMASUKKAN PARAMETER YANG SUDAH DITENTUKAN SIFAT TERMOFISIK, LAJU ALIRAN, JENIS ALIRAN, DAN JENIS FLUIDA ANALISA PARMETER YANG SUDAH DI TENTUKAN YA TIDAK SELESAI KONVERGEN HASIL ITERASI MENDEKATI HASIL ITERASI SEBELUMNYA Gambar 3.11 Diagram Alir Simulasi ware Ansys Fluent

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan Teoritis

Dalam perhitungan efektifitas alat penukar kalor secara teoritis digunakan metode iterasi. Adapun bentuk perhitungan iterasi yang dibuat adalah sebagai berikut. Gambar 4.1 distribusi suhu pada alat penukar kalor gambar 4.2 dimensi dari alat penukar kalor Sumber : output Autocad 2007, Juli 2015 abun gambar 4.3 dimensi tabung APK Sumber : output Autocad 2007, Juli 2015 Kedua fluida adalah air Konfigurasi aliran adalah sejajar Misalkan: Th = 37 o C 310K maka didapat harga sifat fisik sebagai berikut, ρ = 993,3661 kgm 3 Cp = 4178,386 JkgK Pr = 4,615337 µ = 0,00069309 Pa.s k= 0,6274027 WmK. Tc = 35 o C 308K maka didapat harga sifat fisik sebagai berikut, ρ = 994,0742 kgm 3 Cp = 4178,218 JkgK Pr = 4,818814 µ = 0,00072056 Pa.s k = 0,6247393 WmK. Tabung Dalam fluida panas Q h = 240 lj = 6,667.10 -5 m 3 s ṁ h = ρ.Q h = 993,3661 kgm 3 . 6,667.10 -5 m 3 s = 0,066224407 kgs V = h ,|µ µ . ¶D |--- V = ,, . Y. ,|µ µ . | |--- V = 0,502518876 ms Re h = ·.¸.K ~ .µ = ¹¹n,n . ,º ºmm, .n . , ¹n ¹ = 9363,008854 aliran transisi Nu = f8Re -1000 Pr 1 + 12,7 [f m] | Dimana: 0 = 0,79 ln 6 − 1,64 0 = 0,79 ln 9363,008854 − 1,64 0 = 0,032068775 Maka: Nu = 0,03206877589363,008854 -10004,615337 1 + 12,7 [0,032068775 m] | ½ 4,615337 ¾ Nu = v 0,0040085 wv 8363,008854 w 4,615337 1 + 12,7 [0,0040085] 1 2 v 2,7735−1 w Nu = º¢,, º ,,0,063312,,,nº Nu = º¢,, º ,¢ Nu =63,80701081 Maka koefisien konveksinya adalah ℎ = ¿À ~ .Á ÂT = n,m , m . ,,¢ , , n = 3079,437758Wm 2 K Ruang annulus fluida dingin Q c = 180 lj = 5.10 -5 m 3 s ṁ c = ρ.Q c = 994,0742 kgm 3 . 5.10 -5 m 3 s = 0,04970371 kgs V = h ,|µ µ . ¶G |--- ¶DQ |--- V = º . Y. ,|µ µ . |--- |. |--- V = 0,079717481 ms Re c = ·.¸.K • K ~Ã Ä Re c = ¹¹¢, ,¢ . , ,¹,,¢m. , n , º , , º Re c = ,n¢,º¢¹ , , º Re c =1869,610516 aliran laminar KarenaRe c adalah kondisi aliran laminar maka untuk mencari nilai Nusselts ? Q 0,014 0,034 = 0,41 sehingga bilangan nusselts adalah Nu c = 8,301073686 hasil interpolasi Maka koefisien konveksinya adalah h o = ¿À • . Á ÂOÂMS = m,n ,nm . , ¢¢ , n , º = 305,0592332 Wm 2 K R f,i = 0,0002 m 2 °CW R f,o = 0,0002 m 2 °CW A i =  D i L = 3,14 0,013 1 = 0,04082 m 2 A o =  D o L = 3,14 0,015 1 = 0,0471 m 2 k pipa = 237 Wm.K Pipa Aluminium 1 UA s = 1 U i A i = 1 U o A o = R = 1 h i A i + R f,i A i + ln D o D i 2kL + R f,o A o + 1 h o A o R = 1 n ,¹,¢n,,ºm 0,04082 + 0,0002 0,04082 + ln 1532 2237 1 + 0,0002 , ¢, + 1 n º, º¹nn 0,0471 R = 1 º,, +0,0048995+ ,,º,m 1488,36 + 0,004247+ 1 ¢,nmm¹ R = 0,00795529 + 0,0048995-0,00009614+0,004247+0,0695978 R = 0,086189756 U = d ? U = , ¢ m . , mm¹,º U = 284,2309377Wm 2 K C h = ṁ h c p,h = 0,0662244074178,386 = 276,7111337 WK C c = ṁ c c p,c = 0,49703714178,218 = 207,6729358WK C min C max = H G H D = C = ,,,¹nºm 276,7111337 = 0,75051 NTU = UA i C min = 284,23093770,04082 207,6729358 = 0,05586817 Eparalel = ƒ„… [¿Lz O] O = ƒ„… [ , ººmm, ,,º º] ,,º º = 0,052381199 E = LMT – LMS LMT – LOT 0,052381199 = ¢ – LMS ¢ n 0,052381199 = ¢ – LMS m Tho = 39,58095041 o C Mendapatkan harga Tco digunakan kesetimbangan entalpi ChCc Thi-Tho = Tco-Tci 1,33244 40 -39,58095041 = Tco-32 0,55835 = Tco-32 Tco = 32,55835 o C Th yang didapat = 40 + 39,580950412= 39,790475 o C tidak sama dengan pemisalan 37 o C Tc yang didapat = 32 + 32,558352 = 32,279175 o C tidak sama dengan pemisalan 35 o C Dilakukan iterasi yang kedua dengan pemisalan: Th = 39,790475 o C , maka didapat sifat fisik sebagai berikut, ρ = 992,2996 kgm 3 Cp = 4178,77 JkgK Pr =4,34735 µ=0,00065665 Pa.s k= 0,6311089 WmK. Tc = 32,279179 o C , maka didapat sifat fisik sebagai berikut, ρ = 995,0446 kgm 3 Cp = 4178,152 JkgK Pr = 5,141632 µ = 0,00076378 Pa.s K = 0,6207654 WmK Tabung Dalam fluida panas Q h = 240 lj = 6,667.10 -5 m 3 s ṁ h = ρ.Q h = 995,0446 kgm 3 . 6,667.10 -5 m 3 s = 0,0661533 kgs V = h ,|µ µ . ¶D |--- V = ,, . Y. ,|µ µ . | |--- V = 0,502518876 ms Re h = ·.¸.K ~ .Ä = ¹¹n,n . ,º ºmm, .n . , ºº = 9871,987564 aliran transisi Nu = f8Re -1000 Pr 1 + 12,7 [f m] | Dimana: 0 = 0,79 ln 6 − 1,64 0 = 0,79 ln 9871,987564 − 1,64 0 = 0,031593809 Maka: Nu = 0,03159380989871,987564-1000 4,34735 1 + 12,7 [0,031593809 m] | ‰¢,n¢,nº Š Nu = v 0,003949 wv 8871,987564 w 4,34735 1 + 12,7 [0,003949] 1 2 v 2,66499−1 w Nu = º,nº ,,0,06285,ºm¢ Nu = º,nº ,nnm Nu =65,435395 Maka koefisien konveksinya adalah ℎ = ¿À ~ .Á ÂT = º,¢nºn¹º . ,,¢ , , n = 3176,681586Wm 2 K Ruang annulus fluida dingin Q c = 180 ljam = 5.10 -5 m 3 s ṁ c = ρ.Q c =995,0446 kgm 3 . 5.10 -5 m 3 s = 0,04975223 kgs

Dokumen yang terkait

Analisis Dan Simulasi Keefektifan Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Dengan Variasi Kapasitas Aliran Fluida Panas, Kapasitas Aliran Fluida Dingin, Dan Suhu Masukan Fluida Panas Dengan Aliran Sejajar

2 84 112

Analisis Dan Simulasi Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Aliran Berlawanan Dengan Variasi Temperatur, Kapasitas Aliran Pada Fluida Panas (Air) dan Fluida Dingin (Metanol)

0 37 150

Analisis Dan Simulasi Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Aliran Berlawanan Dengan Variasi Temperatur, Kapasitas Aliran Pada Fluida Panas (Air) dan Fluida Dingin (Metanol)

5 28 150

Analisis Dan Simulasi Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Aliran Berlawanan Dengan Variasi Temperatur, Kapasitas Aliran Pada Fluida Panas (Air) dan Fluida Dingin (Metanol)

0 0 27

Analisis Dan Simulasi Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Aliran Berlawanan Dengan Variasi Temperatur, Kapasitas Aliran Pada Fluida Panas (Air) dan Fluida Dingin (Metanol)

0 0 2

Analisis Dan Simulasi Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Aliran Berlawanan Dengan Variasi Temperatur, Kapasitas Aliran Pada Fluida Panas (Air) dan Fluida Dingin (Metanol)

0 0 4

Analisis Dan Simulasi Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Aliran Berlawanan Dengan Variasi Temperatur, Kapasitas Aliran Pada Fluida Panas (Air) dan Fluida Dingin (Metanol)

0 0 53

Analisis Dan Simulasi Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Aliran Berlawanan Dengan Variasi Temperatur, Kapasitas Aliran Pada Fluida Panas (Air) dan Fluida Dingin (Metanol)

0 0 1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Analisis Dan Simulasi Keefektifan Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Dengan Variasi Kapasitas Aliran Fluida Panas, Kapasitas Aliran Fluida Dingin, Dan Suhu Masukan Fluida Panas Dengan Aliran Sejajar

1 3 42

Analisis Dan Simulasi Keefektifan Alat Penukar Kalor Tabung Sepusat Dengan Variasi Kapasitas Aliran Fluida Panas, Kapasitas Aliran Fluida Dingin, Dan Suhu Masukan Fluida Panas Dengan Aliran Sejajar

0 0 13