Analisa Perpindahan Panas Pada Model Alat Pengering Kunyit

(1)

KARYA AKHIR

ANALISA PERPINDAHAN PANAS

PADA MODEL ALAT PENGERING KUNYIT

UNTUK MEMENUHI PERSYARATAN MEMPEROLEH GELAR SARJANA SAINS TERAPAN

Disusun Oleh:

M. DHANI SYAHPUTERA

NIM : 025202017

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI

P R O G R A M D I P L O M A I V

F A K U L T A S T E K N I K

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

2007


(2)

JURUSAN TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI PROGRAM DIPLOMA – IV

FAKULTAS TEKNIK USU MEDAN

KARTU BIMBINGAN

KARYA AKHIR

No : / JO5.1.12/D-IV/AK/2007

Sub. Program studi : Konversi Energi

Bidang Tugas : Teknik Perpindahan Panas

Judul Tugas : Perancangan Model Alat Pengering Kunyit

Diberikan Tanggal : 06 April 2007 Selesai Tanggal : 15 Oktober 2007 Dosen Pembimbing : Ir.Zamanhuri. MT. Nama Mahasiswa : M. Dhani S N.I.M. : 025202017

NO Tanggal Kegiatan Asistensi Bimbingan Tanda Tangan Dosen

1 06/04/2007 Diskusi penentuan spesifikasi 2 16/04/2007 Diskusi perancangan alat 3 02/05/2007 Diskusi sketsa gambar 4 16/05/2007 Pembuatan gambar 5 06/06/2007 Perbaikan gambar 6 26/06/2007 Diskusi pengolahan data 7 10/07/2007 Pembuatan laporan 8 24/07/2007 Pembuatan alat

9 16/08/2007 Pengujian alat/pencatatan data 10 20/08/2007 Pembuatan laporan

11 12/09/2007 Perbaikan laporan 12 15/10/2007 ACC Tugas akhir 13

14

CATATAN : Diketahui,

1. Kartu ini harus diperlihatkan kepada Ketua Jurusan Teknologi Mekanik Dosen Pembimbing setiap asistensi. Industri.

2. Kartu ini harus dijaga bersih dan rapi. Program Diploma-IV FT.USU 3. Kartu ini harus dikembalikan kejurusan,

bila kegiatan asistensi telah selesai,


(3)

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur Alhamdulillah penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan karunia Nya lah penulis dapat meneyelesaikan karya akhir ini, yang berjudul “Analisa Perpindahan Panas Pada Model Alat Pengering Kunyit”.

Karya akhir ini merupakan salah satu syarat bagi setiap mahasiswa untuk menyelesaikan studi di Jurusan Teknologi Mekanik Industri, Fakultas Teknik Program Pendidikan Diploma IV Universitas Sumatera Utara.

Penulis menyadari bahwa karya akhir ini masih banyak kekurangan-kekurangan, untuk itu penulis mohon maaf dan senantiasa mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari para pembaca untuk kesempurnaan karya akhir ini. Pada kesempatan ini saya ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua saya yang sangat saya sayangi, Ayahanda Bapak Ir.H.Idramsyah dan Ibunda Hj.Nanny Chairani yang telah banyak berkorban untuk saya hingga saat ini baik berupa dorongan moril dan material yang tidak akan mungkin dapat saya membalasnya kecuali hanya do’a untuk kebaikan mereka, serta untuk kakak ku Indha Syahriany, SE dan dr.Irna Fadjri syahni, serta adikku M. Isnandhar Syahputera.

2. Bapak Ir. Zamanhuri.MT, selaku dosen pembimbing yang telah begitu banyak memberikan pengarahan, tuntunan dalam penyelesaian karya akhir ini.


(4)

3. Bapak Ir. Alfian Hamsi, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Teknologi Mekanik Industri Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Mulfi Hazwi,M.Sc, selaku Koordinator Program Studi Teknologi Mekanik Industri Program Diploma-IV ( D-IV ) serta para Dosen dan Staf Administrasi Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 5. Alwin Fahri Gopa dan Jantua Daud, selaku rekan dalam penyelesaian

karya akhir yang telah sama-sama merasakan suka duka sejak awal pembuatan alat hingga selesainya karya akhir ini serta sahabat-sahabat ku Machmud Andi, Rachmat Iswandi, Wawan Adhiaksa, Rizki Rapani, Andi Cahyadi, serta rekan-rekan mahasiswa khususnya angkatan 2002 yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan dan dukungan moril dalam penyelesaian karya akhir ini.

6. Terima kasih yang sangat special untuk Keumala Shatila Harahap,ST yang telah banyak mendukung, membantu dan selalu siap mendampingi penulis dalam tiap detik penyelesaian penulisan Karya Akhir ini dengan penuh kesabaran dan kasih sayang yang tulus.

Akhir kata saya sampaikan semoga karya akhir ini bermanfaat bagi kita semua

Medan, Desember 2007

Penulis,

M. Dhani Syahputera 025202017


(5)

DAFTAR ISI

KARTU BIMBINGAN ………... ..

KATA PENGANTAR ………... i

DAFTAR ISI ………... iii

DAFTAR GAMBAR ………... .. vi

DAFTAR TABEL ………...viii

DAFTAR ISTILAH ……….. ix

BAB I PENDAHULUAN ………. 1

1.1.Latar Belakang ………. 1

1.2.Tujuan Penulisan ………... 2

1.3.Batasan Masalah ………... 3

1.4.Metode Pembahasan ……… 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ………... 5

2.1.Proses Perpindahan Panas Konveksi Alamiah ………... 5

2.2.Konveksi Bebas dan Aliran Fluida Pada Plat Miring … 8

2.3.Konveksi Bebas dan Aliran Fluida Pada Plat Vertikal... 10

2.4.Kurva Proses Pengeringan / Pengasapan ………... 12

2.5.Proses Pengeringan pada Diagram Psikometrik………. 14


(6)

3.2.Tempat dan Waktu ………. 16

3.3.Bahan, Peralatan, dan Metode ……… 17

3.3.1 Bahan ………. 17

3.3.2 Peralatan ……… 18

3.3.3 Metode ………... 25

3.4.Variabel Yang Diamati ……….. 25

3.5.Teknik Pengukuran, Pengolahan dan Analisa Data …... 25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ……… 27

4.1.Distribusi Temperatur Pada Dapur ………. 28

4.2.Distribusi Temperatur Pada Ruang Pengering ………… 28

4.3.Distribusi Temperatur Pada Cerobong ……… 31

4.4.Hasil Pengujian Berat Kunyit ……….. 31

BAB V ANALISA PEMBAHASAN ……… 35

5.1.Analisa Perpindahan Panas Pada Dapur ………. 35

5.1.Analisa Perpindahan Panas Pada Ruang Pengering ... 36

5.1.1. Pada Titik Pengukuran 1 ( Rak 1 ) …………...…. 36

5.1.2. Pada Titik Pengukuran 2 ( Rak 2 ) ……….... 38

5.1.3. Pada Titik Pengukuran 3 ( Rak 3 ) ……… 40

5.1.4. Pada Titik Pengukuran 4 ( Rak 4 ) ……… 42

5.1.5. Pada Titik Pengukuran 5 ( Rak 5 )………….…… 43


(7)

BAB VI KESIMPULAN ………. 49

DAFTAR PUSTAKA ………... LAMPIRAN ………...


(8)

DAFTAR GAMBAR

HAL

Gambar 2.1. Konsep Positif dan Negatif pada plat miring ……….. 9

Gambar 2.2. Konveksi Alamiah pada Plat Vertikal………. 11

Gambar 2.3. Kurva Periode Pengeringan ……… 14

Gambar 2.4. Proses Pengeringan pada Diagram Psikometrik ………. 15

Gambar 3.1. Model Alat Pengering Kunyit ………. 16

Gambar 3.2. Kunyit ……….. 17

Gambar 3.3. Briket Batu Bara ……….. 17

Gambar 3.4. Desain Peralatan Pengering Kunyit ………. 18

Gambar 3.5. Desain Ruang Pembakaran ……….. 19

Gambar 3.6. Desain Pengarah Awal ……..……….. 20

Gambar 3.7. Desain Jendela Pengarah ……… …………... 21

Gambar 3.8. Desain Rak Pengering ………..……….. 22

Gambar 3.9. Desain Cerobong ………. 23

Gambar 3.10. Thermometer ………. 24

Gambar 3.11. Timbangan ………. 24

Gambar 4.1. Titik Pengukuran Temperatur ………. 27

Gambar 4.2. Distribusi Temperatur Ruang Pengering pada Rak 1 …………. 28

Gambar 4.3. Distribusi Temperatur Ruang Pengering pada Rak 2 ………….. 29

Gambar 4.4. Distribusi Temperatur Ruang Pengering pada Rak 3 ………….. 29


(9)

Gambar 4.6. Distribusi Temperatur Ruang Pengering pada Rak 5 …………. 30

Gambar 4.7. Distribusi Temperatur Ruang Pengering pada Cerobong ……… 31

Gambar 4.8. Hasil Berat Pengeringan Pada Rak 1 ………... 32

Gambar 4.9. Hasil Berat Pengeringan Pada Rak 2 ………... 32

Gambar 4.10. Hasil Berat Pengeringan Pada Rak 3 ………... 33

Gambar 4.11. Hasil Berat Pengeringan Pada Rak 4 ………... 33

Gambar 4.12. Hasil Berat Pengeringan Pada Rak 5 ………... 34

Gambar 5.1. Dapur Pembakaran ………... 35

Gambar 5.2. Titik Pengukuran pada Ruang Pengering ………... 36


(10)

DAFTAR TABEL

HAL Tabel 2.1. Konstanta C dan n untuk persamaan 9 ……… 12


(11)

DAFTAR ISTILAH

Satuan

out ud

Q = Energi panas yang keluar dari daru udara pengering ( W )

ud

m = Massa udara pengering yang di alirkan ke ruang pengering ( Kg/s )

p

C = Panas jenis udara ( J/kg.ºC )

dT = Beda temperatur udara masuk dan keluar alat pengering ( ºC )

in air

Q = Energi yang dibutuhkan untuk menguapkan kadar air

di dalam bahan yang dikeringkan ( W )

air

m = Massa kadar air yang dikeringkan ( Kg/s )

air

Lh = Panas laten penguapan air ( J/kg.ºC )

konveksi

Q = Laju perpindahan panas konveksi ( W ) hc = Koefisien perpindahan panas konveksi ( W/m².ºC ) A = Luas permukaan perpindahan panas konveksi ( m² ) dT = Beda temperature antara fluida dan permukaan padat ( ºC ) C = Angka dari hasil penelitian

Re = Angka Reynold

n = Bilangan hasil penelitian m = Bilangan hasil penelitian Pr = Angka Prantl

k = Konduktivitas thermal ( W/m.ºC )


(12)

s

q = Perpindahan panas rata-rata ( W ) ΔT = Beda temperature = TwT ( ºC ) ß = Koefisien Ekspansi thermal Volumetrik ( K )

g = Percepatan gravitasi ( m²/s )

ρ = Massa jenis ( Kg/m³ )

µ = Viskositas ( Kg/s.m )

L = Panjang karakteristik ( m )

Nu = Angka Nusselt

v = Viskositas kinematik ( m²/s )

Ra = Angka Reyleigh Gr = Angka Grashof

x = Posisi local terhadap koordinat x

α = Difusifitas thermal ( m²/s )

Bo = Angka Boussinesg

H = Ketinggian

θ = Sudut koordinat ( rad )

db

MC = Kadar air berdasarkan dry basis ( % ) a = Berat bahan sebelum pengeringan ( kg ) b = Berat bahan setelah pengeringan ( kg )

wb


(13)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Indonesia sebagai Negara kepulauan terletak didaerah tropis yang sebagian besar penduduknya bermata pencaharian sebagai petani dan nelayan.  Pada hasil pertanian di indonesia banyak dipengaruhi oleh cuaca dan kondisi alam yang sulit diprediksi oleh banyak pihak. Hal ini menyebabkan banyak produk petani mendapatkan hasil yang tidak bagus, yang akhirnya dapat menurunkan pendapatan para petani.

Berbagai hasil pertanian hanya akan dapat bertahan lama bila dilakukan proses pengawetan. Salah satu proses pengawetan yang umum digunakan adalah dengan cara pengeringan.

Sistim pengering dengan menggunakan energi matahari secara tradisional dengan cara penjemuran di alam terbuka dibawah sinar matahari dimana bahan yang akan dikeringkan diserakkan/dihamparkan dilantai semen atau diatas tikar telah lama digunakan. Dewasa ini sistim pengering tenaga matahari dengan menggunakan kolektor terus dikembangkan. Kelebihan alat ini adalah bahan yang dikeringkan ketika hujan dan malam tiba tidak perlu dipindahkan. Kekurangannya adalah tergantung cuaca, temperatur pengeringan tidak konstan dan sulit dikontrol.


(14)

Peralatan pengeringan dengan energi pemanas listrik biasanya digunakan untuk pengeringan pakaian, kertas dan pada industri tertentu. Kelebihannya adalah praktis dan kekurangannya adalah mahal.

Selain pengeringan dengan sistem tersebut diatas, pengeringan dapat dilakukan dengan bantuan alat pengering mekanis. penegringan secara mekanik meggunakan peralatan dan sumber energi dengan bantuan energi minyak, gas atau bahan bakar lainnya. Kelebihan alat ini dapat di operasikan tanpa hambatan iklim tetapi kekurangan dengan menggunakan energi bahan bakar yaitu objek pengeringan/pengasapan yang bersentuhan langsung dengan gas asap pembakaran sering terpolusi bau gas asap, karena bahan bakar yang tidak habis terbakar.

Atas dasar permasalahan tersebut diatas, diperlukan pengkajian suatu model tepat guna yang akan digunakan untuk pengeringan hasil pertanian. Pengkajian lebih lanjut terhadap karakteristik distribusi temperatur dan pola aliran fluida pengering/pengasapan untuk mendapatkan sistem dan peralatan pengering/pengasapan dalam arti teknologi relatif murah, mudah dioperasikan dan dapat digunakan untuk berbagai macam pengeringan/pengasapan.

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan ini adalah untuk mengetahui karakteristik perpindahan panas dan pola aliran fluida pada ruang sistim pengering/pengasapan hasil pertanian dengan energi panas dari bahan bakar, dengan diketahuinya karakteristik perpindahan panas akan diperoleh peralatan yang optimum Serta


(15)

terciptanya suatu alat pengering/pengasapan untuk mengeringkan hasil-hasil pertanian.

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang dibahas penulis adalah mengenai proses pembuatan model alat pengering dan proses perpindahan panas pada pesawat pemanas untuk pengeringan hasil pertanian (kunyit), Pada karya akhir ini penulis membahas perancangan / pembuatan model alat pengering dan pengaruh temperatur dan lama pengeringan terhadap kadar air.sehingga menggambarkan kualitas hasil pertanian tersebut. Pembatasan ini dimaksudkan untuk membatasi permasalahan yang akan dibahas.

1.4 Metode Pembahasan

Metode Pembahasan yang dilakukan penulis dalam penulisan laporan karya akhir ini adalah:

1. Metode Wawancara

Penulis melakukan Tanya jawab/Konsultasi dengan dosen pembimbing untuk mendapatkan informasi tentang topic yang akan dibahas.


(16)

2. Metode Kepustakaan

Untuk menambah wawasan, penulis mempelajari buku-buku petunjuk mengenai topik yang akan dibahas tentang pemanas atau karya ilmiah yang berhubungan dengan masalah yang di hadapi.


(17)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Proses Perpindahan Panas Konveksi Alamiah dan Peralatan Pengering

Prinsip dasar proses pengeringan adalah terjadinya pengurangan kadar air atau penguapan kadar air oleh udara karena perbedaan kandungan uap air antara udara sekeliling dan bahan yang dikeringkan. Penguapan ini terjadi karena kandungan air diudara mempunyai kelembapan yang cukup rendah.

Pada saat proses pengeringan, akan berlangsung beberapa proses yaitu:

- Proses perpindahan massa, proses perpindahan massa uap air atau pengalihan kelembapan dari permukaan bahan kesekeliling udara.

- Proses perpindahan panas, akibat penambahan (perpindahan) energi panas terjadilah proses penguapan air dari dalam bahan ke permukaan bahan atau proses perubahan fasa cair menjadi fasa uap.

Kedua proses tersebut diatas dilakukan dengan cara menurunkan

Kelembapan relatif udara dengan mengalirkan udara panas disekeliling bahan sehingga tekanan uap air bahan lebih besar dari tekanan uap air di udara sekeliling bahan yang di keringkan.perbedaan tekanan ini meneyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan keudara luar. Untuk meningkatkan perbedaantekanan udara antara permukaan bahan dengan udara sekelilingnya dapat dilakukan dengan memanaskan udara yang dihembuskan ke bahan. Makin panas udara yang


(18)

dihembuskan mengelilingi bahan, maka banyak pula uap air yang dapat di ttarik oleh udara panas pengering.

Energi panas yang berasal dari hasil pembakaran menyebabkan naiknya temperature ruang pembakaran. Karena adanya perbedaan temperatur antara ruang pembakaran dengan lemari pengering, maka terjadi perpindahan panas konveksi alamiah didalam alat pengering. Udara panas didalam lemari pengeriingg mempunyai densitas yang lebih kecil dari udara panas diruang pembakaran sehingga terjadi aliran udara.

Cara perpindahan panas konveksi erat kaitannya dengan gerakan atau aliran fluida. Salah satu segi analisa yang paling penting adalah mengetahui apakah aliran fluida tersebut laminar atau turbulen. Dalam aliran laminar, aliran dari garis aliran (streamline) bergerak dalam lapisan-lapisan, dengan masing-masing partikel fluida mengikuti lintasan yang lancar serta malar (kontiniu). Partikel fluida tersebut tetap pada urutan yang teratur tanpa saling mendahului. Sebagai kebalikan dari gerakan laminar, gerakan partikel fluida dalam aliran turbulen berbentuk zig-zag dan tidak teratur. Kedua jenis aliran ini memberikan pengaruh yang besar terhadap perpindahan panas konveksi.

Bila suatu fluida mengalir secrara laminar sepanjang suatu permukaan yang mempunyai suhu berbeda dengan suhu fluida, maka perpindahan panas terjadi dengan konduksi molekulardalam fluida maupun bidang antara (interface) fluida dan permukaan. Sebaliknya dalam aliran turbulen mekanisme konduksi diubah dan dibantu oleh banyak sekali pusaran-pusaran (eddies) yang membawa gumpalan fluida melintasi garis aliran. Partikel-partikel iniberperan sebagai


(19)

pembawa energy dan memindahkan energi dengan cara bercampur dengan partikel fluida tersebut. Karena itu, kenaikan laju pencampuran (atau turbulensi) akan juga menaikkan laju perpindahan panas dengan cara konveksi

Untuk menganalisa distribusi temperatur dan laju perpindahan panas pada peralatan pngeringan, diperlukan neraca energi disamping analisis dinamika fluida dan analisi lapisan batas yang terjadi. Setelah kiat melakukan neraca energi terhadap sistem aliran itu, dan kita tentukan pengaruh aliran itu tehadap beda temperatur dalam fluida maka distribusi temperature dan laju perpindahan panas dari permukaan yang dipanaskan ke fluida yang ada diatasnya dapat diketahui.

Keseimbangan energi panas dapat dilihat dalam rumusan berikut:

Qudout = mudCpdT = Qin = mairLHair

Perpindahn panas konveksi dinyatakan dalm bentuk:

Qkonveksi = hc.A.Dt

Pada sistem konveksi bebas dikenal suatu variable tak berdimensi baru yang sangat penting dalam penyelesaian semua persoalan konveksi alami, yaitu angka Grashof Gr yang peranannya sama dengan peranan angka Reynolds dalam sistem konveksi paksa, didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya apung dengan gaya viskositas di dalam sistem aliran konveksi alami.

Grƒ =


(20)

Koefisien perpindahan panas konveksi bebas rata-rata untuk berbagai situasi dapat dinyatakan dalam bentuk fungsi:

ƒ = = C (GrƒPrƒ)m

dimana subscrip f menunjukkan bahwa semua sifat-sifat fisik harus di evaluasi pada suhu film,

Tƒ =

Produk perkalian antara angka grashof dan angka prandtl disebut angka Rayleigh:

Ra = Gr . Pr

2.2 Konveksi Bebas dan Aliran Fluida Pada Plat Miring

Orientasi kemiringan pelat apakh permukaannya menghadap atas atau ke bawah merupakan salah satu factor yang mempengaruhi bilangan nusselt.Untuk membuat perbedaan ini Fuji dan Imura memberikan tanda sudut seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1 sebagai berikut :

a. Sudut adalah negatif jika permukaan panas menghadap ke atas. b. Sudut adalah positif jika permukaan panas menghadap ke bawah.


(21)

menghadap ke bawah pada jangkauan + < 80 °C ;105 < Gr.Pr < 1011 bentuk korelasinya adalah :

Nu=0.56 (GrL.Pr cos )1/4

Gambar 2.1 Konsep Positif dan Negative pada Plat Miring

Untuk plat dengan kemiringan kecil (88° < < 90°) dan permukaan panas menghadap ke bawah maka persamaannya :

Nu=0,58 (GrL.Pr)1/5

Untuk plat miring dengan permukaan panas menghadap ke atas dalam jangkauan GrL.Pr <1011 ;GrL > Grc ; dan -15° < < -75° bentuk korelasinya

adaalah .

Nu=0.145 [(GrL.Pr)1/3-(Grc.Pr)1/3]+0,56 (Grc.Pr cos )1/4

Untuk plat miring ,panas (atau dingin ) relative terhadap temperatur fluida,plat sejajar dengan vector gravitasi,dan gaya apung yang terjadi


(22)

membentuk sudut terhadap gravitasi,gaya apung mempunyai komponen normal terhadap permukaan plat.

Dengan adanya pengurangan gaya apung yang paralel terhadap plat,dan juga terjadi penurunan kecepatan fluida sepanjang plat,dan bisa diperkirakan bahwa juga terjadi penurunan pada perpindahan panas konveksi.Tetapi

penurunan itu terjadi apakah perpindahan panasnya berasal dari atas ataau bawah permukaan dari plat.

2.3 Konveksi Bebas dan Aliran Fluida Pada Plat Vertikal

Ketika suatu plat rata vertical dipanaskan maka akan akan terbentuklah suatu lapisan batas konveksi bebas,Profil kecepatan pada lapisan batas ini tidak seperti profil kecepatan pada lapisan batas konveksi paksa .Pada gambar 2.2 dapat dilihat profil kecepatan pada lapisan batas ini,dimana pada dinding ,kecepataan adalah nol,karena terdapat kondisi tanpa gelincir (no-slip); kecepatan itu bertambah terus sampaai mencapai nilai maksimum ,dan kemudian menurun lagi hingga nol pada tepi lapisan batas.Perkembangan awal lapisan batas adalah laminar,tetapi suatu jarak tertentu dari tepi depan ,bergantung pada sifat-sifat fluida dan beda suhu antara dinding dan lingkungan,terbentuklah pusaran-pusaran ke lapisan batas turbulen pun mulailah terjadi.Selanjutnya,pada jarak lebih jauh pada plat itu lapisan batas menjadi turbulen sepenuhnya.

Mc.Adams mengkorelasikan nilai Nusselt rata-rata dengan bentuk : = =C(GrL.Pr)n


(23)

Konstanta C ditentukan pada tabel 2.1 Sifat-sifat fisik Dievaluasi pada suhu film Tƒ.Untuk perkalian antara bilangan Grashof dengan bilangan Prandtl

disebut dengan bilangan Rayleigh (Ra) yaitu : RaL = GrL.Pr =

Gambar 2.2 Konveksi Alamiah pada Pelat Vertikal

Churchill dan Chu menyarankan bentuk korelasi dengan dua persamaan untuk konveksi bebas paada plat vertical.Untuk daerah Laminer pada jangkauan 10-1<RaL<109 dan sesuai untuk semua angka Prandtl bentuknya adalah


(24)

Tabel 2.1 Konstanta C dan n untuk persamaan 9

Geometri GrL.Pr C N

Bidang dan Silinder Vertikal

104-109 109-1013 109-1013

0,59 0,021

0,10

¼

2/5

1/3

(Sumber :J.P Holman)

Sedangkan untuk daerah turbulen yang berlaku pada jangkauan

10-1<RaL<1012 bentuknya adalah :

1/2

= 0.825 + 8/27

Sifat-sifat fisik fluida pada kedua persamaan di atas dievaluasi pada suhu film.

2.4 Kurva Proses Pengeringan/Pengasapan

Jika sejumlah bahan dikeringkan pada tingkat udara tertentu dan kandungan air dicatat setiap selang waktu tertentu, maka akan didapat kurva seperti deperlihatkan pada gambar 2.4.

Dari kurva pengeringan dapat dilihat bahwa selama proses pengeringan terdapat tiga periode pengeringan yang berlainan yaitu:


(25)

- Daerah [A-B], merupakan periode laju permukaan dimana penguapan air pada permukaan bahan masuk pada kesetimbangan termodinamik dengan udara.

- Daerah [B-C] merupakan perioode laju konstan, dimana penguapan air hanya terjadi pada permukaan bahan dan bersifat seperti pada penguapan permukaan air bebas. Saat kejadian ini jumlah air dari bahan yang naik kelapisan atas oleh aksi-aksi kapiler sama banyaknya dengan air yang hilang karena penguapan pada permukaan bahan.

- Daerah [C-E] merupakan perioda laju jatuh diamana penguapan air bahan berbeda dengan penguapan air bebas. Daerah ini terbagi atas daerah [C-D] dimana penguapan terjadi pada seluruh permukaan yang merupakan periode laju jatuh pertama dan daerah [D-E] dimana penguapan hanya terjadi pada sebagian permukaan bahan karena laju difusi air dari dalam bahan kepermukaannya sangat lambat. Daerah ini merupakan periode laju jatuh kedua.

Menurut winarno, kandungan kadar air suatu bahan dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu berdasarkan bahan basah (wet basis) dan berdasarkan bahan kering (dry basis). Kadar air kering adalh jumla air yang di uap kan per berat bahansetelah pengeringan/pengasapan. Jumlah air yang diuapkan adalah berat bahan sebelum pengeringan/pengasapan dikurangi berat bahan setelah pengeringan/pengasapan atau dapat ditulis sebagai berikut:


(26)

Sedangkan kadar air basah (wet basis) dinyatakan sebagai jumlah air yang diuapkan perberat bahan sebelum pengeringan/pengasapann atau,

MCWB = x 100%

Gambar 2.3 Kurva Periode Pengeringan

2.5 Proses Pengeringan/Pengasapan pada diagram Psikometrik

Pada proses pengeringan/pengasapan harus diketahui sifat-sifat udara yang diperlukan oleh proses ini agar dapat diperoleh hasil yang optimum. Proses pengeringan pada diagram psikometrik dapat dilihat seperti dalam gambar.

Proses 1-2 adalah pemanasan udara secara sensible pada tekanan uap atau kelembapan absolute konstan dan kelembapan relative dari udara masuk turun ketika memasuki lapisan bahan. Sedangkan proses 2-3 adalah pengeringan bahan dimana udara menyerap air dari bahan pada enthalpy konstan dan perbandingan


(27)

Dari kadar air dalam bahan mula-mula dan kadar air yang diharapkan, massa air yang harus dikeluarkan dapat diketahui. Massa udara yang diperlukanuntuk menyerap air dalam bahan adalah massa air dibagi dengan perbandingan kelembapan (kgudara/kgudara kering) yang dapat diperoleh dari diagram

psikometrik tersebut.


(28)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN/PENGUJIAN

3.1 Model Alat Pengering Kunyit

Gambar 3.1 model alat pengering kunyit

3.2 Tempat dan Waktu

Penelitian/pengujian dan pengambilan data ini dilakukan dilaboratorium konversi energi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Sedangkan waktu penelitian/pengujian dan pengambilan data ini, dimulai pada jam 8 pagi sampai dengan selesai.


(29)

3.3 Bahan, Peralatan, dan Metode

3.3.1 Bahan

Pada penelitian/pengujian ini bahan yang akan dilakukan adalah kunyit. Sedangkan bahan bakar yang digunakan adalah briket (batu bara).

Gambar 3.2 Kunyit


(30)

3.3.2 Peralatan

Peralatan untuk pengujian diperlihatkan pada gambar 3.4. konstruksi peralatan ini dibuat dengan dua material utama yaitu kayu/triplek dan pelat seng. Alat ini terdiri atas empat bagian utama yaitu ruang pembakaran, saluran udara panas, ruang pengeringan/pengasapan dan cerobong.

Gambar 3.4 Desain peralatan pengasapan kunyit

Keterangan:

1.Ruang Bakar 2.Pengarah Awal

3.Saluran Uap Panas dan Pengarah Kecepatan 4.Ruang Pengering/Pengasapan dan Rak 5.Cerobong


(31)

Seperti tampak pada gambar 3.4 peralatan pengujianterbagi dalam lima bagian utama yaitu:

1. Ruang Pembakaran

Ruang pembakaran (dapur)seperti diperlihatkan pada gambar 3.5, bagian atas berukuran 51 X 51 cm2, dan tinggi 18 cm. seluruh bagian atas ditutup dengan pelat seng seteball 2 mm. dengan tujuan untuk mempertahankan panas didalam sekaligus menghindari terjadinya kecelakaan seperti kebakaran. Ruang pembakaran dibuat dengan ukuran yang lebih besar dari ruang pengasapan, ini bertujuan agar proses pembakaran dapat berlangsung dalam ruang yang cukup oksigen.

Gambar 3.5 Desain Ruang Pembakaran

Pada bagian depan ruang pembakaran dibuat pintu yang dapat dibuka tutup, pintu ini berfungsi untuk memasukkan bahan bakar dan untuk tempat keluar masuknya udara sebanyak-banyaknyajika sewaktu-waktu temperatur didalam ruang pengasapan terlalu tinggi.


(32)

2. Pengarah Awal

Pengarah awal dibuat berbentuk V dengan sudut 30o seperti terlihat pada gambar 3.6, berfungsi untuk meningkatkan keseragaman distribusi panas dan kecepatan alirannya. Membuat udara panas menjadi turbulen, serta mengarahkan udara panas dari ruang pembakaran sebelum masuk kedalam ruang pengering/pengasapan. Bagian ini diletakkan diatas ruang pembakaran, dibuat dari pelat seng setebal 2 mm.

Gambar 3.6 Desain Pengarah Awal

3. Pengarah Uap Panas atau Jendela Pengarah

Saluran aliran udara panas ini berfungsi sebagai penyeragaman temperatur yang terdiri dari saluran udara panas dan pengarah aliran udara panas ke lemari, seperti terlihat pada gambar 3.7. saluran udara panas terletak pada bagian samping kiri dan kanan lemari. Saluran udara panas berukuran 12 x


(33)

47 cm, yang berfungsi untuk mengalirkan udara panas kedalam lemari pengasapan. Di bagian dalam saluran udara dibuat lubang berukuran 2 x 47 cm, yang berfungsi sebagai lubang pendistribusian udara panas masuk ke dalam lemari pengering/pengasapan. Pada bagian atas lubang masuk udara dipasang pengarah kecepatan berbentuk spin berukuran 4 x 47 yang terbuat dari pelat seng setebal 2 mm, yang berfungsi untuk mengarahkan dan menyeragamkan kecepatan aliran udara panas yang masuk dari ruang pembakaran sehingga didapat temperatur yang seragam di tiap rak. Jumlah pengarah disetiap saluran udara pemanas adalah 5 buah yang jarak pemasangan 15 cm disepanjang saluran.


(34)

4. Ruang Pengering/Pengasapan dan Rak

Ruang pengering/pengasapan seperti terlihat pada gambar 3.7 adalah tempat untuk mengeringkan/mengasapkan kunyit yang akan dikeringkan, yang memiliki dimensi 51 x 51 x 51 cm dan terbuat dari pelat dengan tebal 2 mm. pada sisi kanan dan sisi kiri bagian luarnya diilapisi dengan papan dyang memiliki ketebalan 3 mm, yang bertujuan untuk mengisolasi perpindahan panas keluar dari lemari pengering. Sedangkan pada sisi depan dipasang kaca yang mempunyai ketebalan 3 mm supaya cahaya dari luar dapat masuk sehingga proses pengeringan/pengasapan dapat diamati dengan jelas. Sedangkan rak disini berfungsi untuk tempat dudukan bahan yang akan dikeringkan/diasapkan, rak ini berukuran 50.5 x 7 cm dengan jarak 15 cm tiap rak.

   


(35)

5. Cerobong

Pada bagian atas ruang pengering terdapat cerobong, berfungsi sebagai lubang keluaran campuran udara panas dan uap hasil pengeringan yang memiliki dimensi awal sama dengan dimensi ruang pengering/pengasapan 51 x 51 cm dan bagian atas nyaterdapat lubang yang diperkecil dengan ukuran 26 x 26 x 10 cm. bila sudut cerobong dibuat sedemikian rupa dan dimensi bagian atasnya diperkecil, maka panas didalam lemari dapat mengalir dengan baik. Dalam pembuatan peralatan cerobong ini, pembuatan dinding miring dari cerobong dengan sudut 35o untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.8 berikut ini.


(36)

Disamping itu penelitian ini diperlukan beberapa peralatan pendukung yaitu:

a. Thermometer

Alat ini berfungsi untuk mengukur temperature uap panas yang masuk ke dalam ruang pengering.

Gambar 3.10 b. Timbangan

Alat ini digunakan untuk mengetahui massa kunyit yang akan dikeringkan dan massa kunyit sesudah dilakukan pengeringan. Sehingga kadar air kunyit dapat di analisa.


(37)

3.3.3 Metode

Sebagai langkah awal untuk pengujian ini dilakaukan persiapan peralatan meliputi persiapan ruang bakar dan perlengkapannya, persiapan bahan yang akan diuji pada uji sampel, pemasangan thermometer dan penyediaan timbangan.

3.4 Variabel Yang Diamati

Variabel yang akan diamati adalah sebagai berikut:

a. Suhu dan kelembapan udara luar masuk ruang bakar b. Suhu udara panas hasil pembakaran

c. Suhu pada pengarah awal

d. Suhu pada rak pengeringan/pengasapan e. Suhu pada cerobong

f. Berat sampel awal dan penurunan berat sampel

3.5 Teknik pengukuran, Pengolahan dan Analisa Data

Penelitian dilakukan dengan metode pengukuran temperatur. Titik-titik pengukuran diperlihatkan seperti pada gambar 3.11. pengambilan data pertama adalah lemari pengeriing diberi beban berupa bahan uji dan dilakukan pengambilan data temperatur dan penurunan berat bahan yang diuji.


(38)

Prosedur pengukuran temperatur diuraikan sebagai berikut:

1. Peralatan pengering/pengasapan ditempatkan ditempat terbuka, agar udara lembab hasil pengasapan akan langsung keluar ke udara bebas

2. Pengujian dilakukan dengan melakukan pengeringan/pengasapan terhadap kunyit.

3. Ruang pengasapan diberi beban penuh sehingga bahan uji disusun memenuhi seluruh rak.

4. Untuk mengukur suhu didalam ruang pengeringan/pengasapan, thermometer diletakkan di titik-titik pengukuran.

5. Bahan uji dimasukkan kedalam ruang pengasapan/pengeringan setelah suhu didalam ruang pengeringan/pengasapan benar-benar stabil dan sebelum dimasukkan bahan uji ditimbang terlebih dahulu.

6. Pembacaan suhu pada thermometer dilakukan setiap beberapa saat sekali. 7. Pengukuran berat bahan uji dilakukan tiap 1 jam sekali, untuk mengetahui

penurunan kadar air dari bahan uji.


(39)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil pengujian dan pengukuran distribusi temperatur uap panas didalam saluran aliran pada peralatan pengeringan telah diperoleh. Pengukuran ini dilakukan dibeberapa bagian tertentu . titik pengukuran tersebut dapat dilihat pada gambar 4.1 selama waktu 8-9 jam dengan selang waktu pengukuran 30 menit.

Gambar 4.1 titik pengukuran temperatur

Pada penulisan ini distribusi temperatur pada daerah yang akan dikaji merupakan daerah saling mempengaruhi antar daerah tersebut yaitu:


(40)

4.1. Distribusi Temperatur Pada Dapur

Distribusi temperature pada ruang baker ( dapur ) tidak kami ukur. Berhubung karena keterbatasan alat ukur kami. Sehingga kami hanya mengukur distribusi temperature pada ruang pengering dan cerobong saja pada beberapa titik. Dengan demikian analisa perpindahan panas pada ruang pembakaran (dapur) juga tidak dapat kami analisa.

4.2. Distribusi Temperatur Pada Ruang Pengering

Untuk hasil pengukuran temperatur pada rak 1 ditunjukkan pada gambar 4.3 dibawah ini dengan lama pengeringan 8-9 jam.

Gambar 4.2 distribusi temperatur ruang pengering pada rak

Untuk hasil pengukuran temperatur pada rak 2 ditunjukkan pada gambar 4.4 dibawah ini dengan lama pengeringan 8-9 jam.


(41)

Gambar 4.3 distribusi temperatur ruang pengering pada rak 2 Untuk hasil pengukuran pada temperatur pada rak 3ditunjukkan pada gambar 4.5 dibawah ini dengan lama pengeringan 8-9 jam.

Gambar 4.4 Distribusi Temperatur Ruang Pengering pada Rak 3


(42)

Gambar 4.5 Distribusi Temperatur Ruang Pengering pada Rak 4

Untuk hasil pengukuran pada temperatur pada rak 5 ditunjukkan pada gambar 4.6 dibawah ini dengan lama pengeringan 8-9 jam

Gambar 4.6 Distribusi Temperatur Ruang Pengering pada Rak 5


(43)

4.3. Distribusi Temperatur Pada Cerobong

Distribusi temperatur pada cerobong gas buang udara panas dari ruang pengering diperlihatkan pada gambar 4.7 dengan lama pengeringan 8-9 jam.

Gambar 4.7 Distribusi Temperatur cerobong

4.4. Hasil Pegujian Berat Kunyit

Dari pengujian dan pengukuran yang dilakukan selama 8-9 jam dengan selang waktu 30 menit,didapat hasil berat kunyit pada masing-masing rak. Seperti terlihat pada grafik dibawah ini.


(44)

Gambar 4.8 Hasil Berat Pengeringan pada Rak 1


(45)

Gambar 4.10 Hasil Berat Pengeringan pada Rak 3


(46)

(47)

BAB V

ANALISA PERPINDAHAN PANAS

Dalam analisa ini, perpindahan panas yang terjadi adalah perpindahan panas konveksi alamiah.

5.1.Analisa Perpindahan Panas pada Dapur

Gambar 5.1 Dapur Pembakaran

Distribusi temperature pada ruang bakar ( dapur ) tidak dapat di ukur. Berhubung karena keterbatasan alat ukur yang di gunakan dalam proses analisa ini. Sehingga analisa perpindahan panas yang dapat dapat dihitung hanya pada ruang pengering dan cerobong saja pada beberapa titik pengukuran.


(48)

5.2.Analisa Perpindahan Panas pada Ruang Pengering bagian tengah

Gambar 5.2 Titik Pengukuran Pada Ruang Pengering

5.2.1. Pada Titik Pengukuran 1 ( Rak 1 ) Jarak Vertikal : y = 0,11

Jarak Horizontal : x = 0,25

L = 1 m

15 , 273 2

80 160

Tf   

= 393,15 °K

Sifat – sifat fisik udara pada Tf : k = 0,0331

3

10 2,54 393,15

1 Tf

1


(49)

6

2 3 2 10 19 , 25 10 54 , 2 81 , 9       v g = C m 10 927 ,

3  7 3

Pr = 0,69

  2 3 w v L T T β g L

Gr     

= 3,927107

16080

0,113 = 4,181106

r L

L Gr P

Ra  

= 4,181106 0,69 = 2,885106

9/16

8/27

1/6 0,492/Pr 1 Ra 0,387 0,825     1/2 Nu

9/16

8/27 6 / 1 6 0,492/0,69 1 10 885 , 2 387 , 0 0,825      1/2 Nu = 1952 , 1 6403 , 4 825 , 0  1/2

Nu = 4,7074


(50)

L k N h u c   = 11 , 0 03315 , 0 16 , 22 

= 6,6782 Watt/m2C

ΔT A h Q c 

= 6,6782

0,110,25



16080

= 14,692 Watt

5.2.2. Pada Titik Pengukuran 2 ( Rak 2 ) Jarak Vertikal : y = 0,35

Jarak Horizontal : x = 0,25

L = 1 m

15 , 273 2 80 145

Tf 

 

= 385,65 °K

Sifat – sifat fisik udara pada Tf : k = 0,03261

3 10 2,59 385,65 1 Tf 1

β

6

2

3 2 10 42 , 24 10 59 , 2 81 , 9       v g = C m 10 26 ,

4 7 3

 


(51)

Pr = 0,691   2 3 w v L T T β g L

Gr     

= 4,26107 

14580

0,353 = 1,187108

r L

L Gr P

Ra  

= 1,1871080,691 = 8,203107

9/16

8/27

1/6 0,492/Pr 1 Ra 0,387 0,825     1/2 Nu

9/16

8/27 6 / 1 7 1 0,492/0,69 1 10 203 , 8 387 , 0 0,825      1/2 Nu = 1951 , 1 116 , 8 825 , 0  1/2

Nu = 6167,

Nu = 58

L k N h u c   = 35 , 0 03261 , 0 58


(52)

ΔT A h Q c 

= 5,4043

0,350,25



14580

= 30,7369 Watt

5.2.3. Pada Titik Pengukuran 3 ( Rak 3 ) Jarak Vertikal : y = 0,58

Jarak Horizontal : x = 0,25

L = 1 m

15 , 273 2 80 135

Tf   

= 380,65 °K

Sifat – sifat fisik udara pada Tf : k = 0,03224

3 10 2,62 380,65 1 Tf 1

β

6

2

3 2 10 91 , 23 10 62 , 2 81 , 9       v g = C m 10 495 ,

4  7 3

Pr = 0,692

  2 3 w v L T T β g L

Gr     

= 4,495107 

13580

0,583 = 4,823108


(53)

r L

L Gr P

Ra  

= 4,8231080,692 = 3,337108

9/16

8/27

1/6 0,492/Pr 1 Ra 0,387 0,825     1/2 Nu

9/16

8/27 6 / 1 8 2 0,492/0,69 1 10 337 , 3 387 , 0 0,825      1/2 Nu = 1949 , 1 259 , 10 825 , 0  1/2

Nu = 419,

Nu = 88,56

L k N h u c   = 58 , 0 03224 , 0 56 , 88 

= 4,9227 Watt/m2 C

ΔT A h Q c 

= 4,9227

0,580,25



13580


(54)

5.2.4. Pada Titik Pengukuran 4 ( Rak 4 ) Jarak Vertikal : y = 0,80

Jarak Horizontal : x = 0,25

L = 1 m

15 , 273 2 80 125

Tf   

= 375,65 °K

Sifat – sifat fisik udara pada Tf : k = 0,03188

3 10 2,66 375,65 1 Tf 1

β

6

2

3 2 10 39 , 23 10 66 , 2 81 , 9       v g = C m 10 77 ,

4  7 3

Pr = 0,692

  2 3 w v L T T β g L

Gr     

= 4,77107 

12580

0,803 = 1,099109

r L

L Gr P

Ra  

= 1,0991090,692 = 7,6059108


(55)

9/16

8/27

1/6 0,492/Pr 1 Ra 0,387 0,825     1/2 Nu

9/16

8/27 6 / 1 8 2 0,492/0,69 1 10 6059 , 7 387 , 0 0,825      1/2 Nu = 194 , 1 772 , 11 825 , 0  1/2

Nu = 10,68

Nu = 114,15

L k N h u c   = 80 , 0 03188 , 0 15 , 114 

= 4,549 Watt/m2 C

ΔT A h Q c 

= 4,549

0,800,25



12580

= 40,941Watt

5.2.5. Pada Titik Pengukuran 5 ( Rak 5 ) Jarak Vertikal : y = 0,96

Jarak Horizontal : x = 0,25

L = 1 m

15 , 273 80 110

Tf 

 


(56)

= 368,15 °K

Sifat – sifat fisik udara pada Tf : k = 0,03134

3 10 2,71 368,15 1 Tf 1

β

6

2

3 2 10 62 , 22 10 71 , 2 81 , 9       v g = C m 10 195 ,

5  7 3

Pr = 0,694

  2 3 w v L T T β g L

Gr     

= 5,195107 

11080

0,963 = 1,378109

r L

L Gr P

Ra  

= 1,378109 0,694 = 9,569108

9/16

8/27

1/6 0,492/Pr 1 Ra 0,387 0,825     1/2 Nu


(57)

9/16

8/27 6 / 1 8 4 0,492/0,69 1 10 569 , 9 387 , 0 0,825      1/2 Nu = 194 , 1 232 , 12 825 , 0  1/2

Nu = 11,069

Nu = 122,53

L k N h u c   = 96 , 0 03134 , 0 53 , 122 

= 4 Watt/m2C

ΔT A h Q c 

= 4

0,960,25



11080


(58)

5.3.Analisa Perpindahan Panas Pada Cerobong

Gambar 5.3. Titik Pengukuran Pada Cerobong dengan sudut 35º

Pada Titik Pengukuran Jarak Vertikal : y = 0,35

Jarak Horizontal : x = 0,25

L = 0,4 m

15 , 273 2

80 100

Tf   

= 363,15 °K

Sifat – sifat fisik udara pada Tf : k = 0,03098


(59)

3 10 2,75 363,15 1 Tf 1

β

6

2

3 2 10 11 , 22 10 75 , 2 81 , 9       v g = C m 10 528 ,

5  7 3

Pr = 0,694

  2 3 w v L T T β g L

Gr     

= 5,528107

10080

0,43 = 7,0776107

r L

L Gr P

Ra  

= 7,07761070,694 = 4,91107

9/16

8/27

1/6 0,492/Pr 1 Ra 0,387 0,825     1/2 Nu

9/16

8/27 6 / 1 7 4 0,492/0,69 1 10 91 , 4 387 , 0 0,825      1/2 Nu = 194 , 1 449 , 7 825 , 0  1/2


(60)

Nu = 49,89

L k N

h u

c

  =

4 , 0

03098 , 0 89 , 49 

= 3,8644Watt/m2 C

ΔT A h Q c 

= 3,8644

0,350,25



10080


(61)

BAB VI KESIMPULAN

6.1. Spesifikasi Alat Pengering

Jenis : Oven

Bahan Bakar : Briket Batu Bara Bahan Dinding Pengering : Plat Seng

Isolator : Triplex

Kapasitas : 2,5 Kg

Lama Pengeringan : 450 Menit

Effisiensi : 1,27 %

6.2. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak1

L (m) : 1 y (m) : 0,11 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 160

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 4,181106 L

Ra : 2,885106 Nu : 22,16 hc (W/m2C) : 6,6782 Q (Watt) : 14,692


(62)

6.3. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak 2

L (m) : 1 y (m) : 0,35 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 145

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 1,187108 L

Ra : 8,203107

Nu : 58

hc (W/m2C) : 5,4043 Q (Watt) : 30,7369

6.4. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak 3

L (m) : 1 y (m) : 0,58 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 135

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 4,823108 L

Ra : 3,337108 Nu : 88,56 hc (W/m2C) : 4,9227 Q (Watt) : 39,258


(63)

6.5. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak 4

L (m) : 1 y (m) : 0,80 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 125

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 1,099109 L

Ra : 7,6059108 Nu : 114,15 hc (W/m2C) : 4,549 Q (Watt) : 40,941

6.6. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak 5

L (m) : 1 y (m) : 0,96 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 110

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 1,378109 L

Ra : 9,569108 Nu : 122,53 hc (W/m2C) : 4


(64)

6.7. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Cerobong

L (m) : 0,4 y (m) : 0,35 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 100

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 7,0776107 L

Ra : 4,91107 Nu : 49,89 hc (W/m2C) : 3,8644 Q (Watt) : 6,7627


(1)

3 10 2,75 363,15 1 Tf 1

β

6

2 3 2 10 11 , 22 10 75 , 2 81 , 9       v g = C m 10 528 ,

5  7 3

Pr = 0,694

  2 3 w v L T T β g L

Gr     

= 5,528107

10080

0,43 = 7,0776107

r L L Gr P

Ra  

= 7,07761070,694 = 4,91107

9/16

8/27

1/6 0,492/Pr 1 Ra 0,387 0,825     1/2 Nu

9/16

8/27

6 / 1 7 4 0,492/0,69 1 10 91 , 4 387 , 0 0,825      1/2 Nu = 194 , 1 449 , 7 825 , 0  1/2


(2)

Nu = 49,89

L k N

h u

c

 

=

4 , 0

03098 , 0 89 , 49 

= 3,8644Watt/m2 C

ΔT A h Q c 

= 3,8644

0,350,25



10080


(3)

BAB VI KESIMPULAN

6.1. Spesifikasi Alat Pengering

Jenis : Oven

Bahan Bakar : Briket Batu Bara Bahan Dinding Pengering : Plat Seng

Isolator : Triplex Kapasitas : 2,5 Kg Lama Pengeringan : 450 Menit Effisiensi : 1,27 %

6.2. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak1

L (m) : 1 y (m) : 0,11 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 160

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 4,181106

L

Ra : 2,885106

Nu : 22,16 hc (W/m2C) : 6,6782 Q (Watt) : 14,692


(4)

6.3. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak 2

L (m) : 1 y (m) : 0,35 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 145

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 1,187108

L

Ra : 8,203107

Nu : 58 hc (W/m2C) : 5,4043 Q (Watt) : 30,7369

6.4. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak 3

L (m) : 1 y (m) : 0,58 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 135

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 4,823108

L

Ra : 3,337108

Nu : 88,56 hc (W/m2C) : 4,9227 Q (Watt) : 39,258


(5)

6.5. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak 4

L (m) : 1 y (m) : 0,80 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 125

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 1,099109

L

Ra : 7,6059108

Nu : 114,15 hc (W/m2C) : 4,549 Q (Watt) : 40,941

6.6. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Rak 5

L (m) : 1 y (m) : 0,96 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 110

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 1,378109

L

Ra : 9,569108

Nu : 122,53 hc (W/m2C) : 4 Q (Watt) : 28,8


(6)

6.7. Karakteristik Perpindahan Panas Pada Cerobong

L (m) : 0,4 y (m) : 0,35 x (m) : 0,25

T ( º C ) : 100

w

T ( º C ) : 80

L

Gr : 7,0776107

L

Ra : 4,91107

Nu : 49,89 hc (W/m2C) : 3,8644 Q (Watt) : 6,7627