Tabel 5.5. Hasil perhitungan koefisien perpindahan panas pada sisi cangkang. Jarak
Baffle mm
Jumlah Baffle
Re
h
J
C
J
L
J
B
J
μ
h
h,ideal
Wm
2
K h
h
Wm
2
K 40
22 2341.026 0.993956 0.750214 0.601473 0.996818 2567.119 1137.823
44 20
2140.874 0.993956 0.768937 0.601473 0.996416 2400.109 1089.973 48
18 1935.862 0.993956 0.788775 0.601473 0.995961 2224.815 1038.105
55 16
1733.336 0.993956 0.808541 0.601473 0.99549 2048.558 979.3913
63 14
1520.865 0.993956 0.829814 0.601473 0.994872 1858.383 914.8717 73
12 1321.865 0.993956 0.850597 0.601473 0.994117 1673.247
843.731 Tabel 5.6. Hasil perhitungan koefisien perpindahan panas menyeluruh dan
efektivitas.
Jarak Baffle
mm Jumlah
Baffle U
Wm
2
K ε
∆P kPa
40 22
256.7551 35.5072
17.161 44
20 254.397
31.8841 15.690
48 18
251.6207 29.7101
14.807 55
16 248.1084
27.5362 11.767
63 14
243.836 23.913
9.806 73
12 238.5781
21.0145 9.512
5.3 Pembahasan
Dalam penelitian ini, koefisien perpindahan panas menyeluruh U
o
dan perubahan tekanan
∆P dipengaruhi oleh jarak baffle. Dengan pemasangan baffle ini, akan dibentuk pola aliran fluida yang melintas pada sisi cangkang yaitu air.
Dan dengan adanya perubahan jarak baffle maka akan berubah pula pola aliran air yang melintas pada sisi cangkang. Perubahan pola aliran air yang melintas pada
sisi cangkang ini yang kemudian memberikan dampak pada berubahnya nilai koefisien perpindahan panas menyeluruh dan perbedaan tekanan pada sisi
cangkang. Koefisien perpindahan panas menyeluruh yang tinggi menunjukkan terjadinya proses perpindahan panas yang baik. Perbedaan tekanan yang tinggi
menunjukkan beban pompa yang dikenakan pada pompa untuk mengalirkan air. Dengan demikian, diharapkan koefisien perpindahan panas menyeluruh yang
tinggi dan perbedaan tekanan yang rendah untuk menentukan jarak baffle optimum.
Dari pengolahan data, dapat ditunjukkan hubungan antara bilangan Reynold dengan koefisien perpindahan panas menyeluruh pada sisi cangkang. Dari
Gambar 5.1., dapat dilihat bahwa semakin besar bilangan Reynold maka semakin besar pula koefisien perpindahan panas menyeluruh alat penukar kalor. Dan dapat
dilihat, koefisien perpindahan panas tertinggi terjadi pada bilangan Reynold 2341,026, yaitu pada jarak baffle 40 mm.
50 100
150 200
250 300
500 1000
1500 2000
2500
Gambar 5.1. Grafik hubungan antara bilangan Reynold, Re
h
, dengan perpindahan panas menyeluruh, U.
Dari Gambar 5.2., dapat dilihat bahwa semakin besar jarak baffle maka semakin tinggi pula temperatur air fluida panas keluar. Padahal, temperatur air
keluar yang diharapkan adalah rendah dingin. Dan dapat dilihat, temperatur air keluar yang paling rendah terjadi pada jarak baffle 40 mm.
Re
h
vs U
U
Re
h
5 10
15 20
25 30
35 40
45
20 40
60 80
Gambar 5.2. Grafik jarak baffle dengan temperatur panas keluar, T
ho
.
Dari Gambar 5.3., dapat dilihat bahwa semakin besar jarak baffle maka semakin kecil koefisien perpindahan panas menyeluruh alat penukar kalor.
Sementara, yang diharapkan adalah koefisien perpindahan panas yang tinggi. Dan dapat dilihat, koefisien perpindahan panas menyeluruh tertinggi terjadi pada jarak
baffle 40 mm.
50 100
150 200
250 300
20 40
60 80
Gambar 5.3. Grafik hubungan antara jarak baffle dengan perpindahan panas menyeluruh, U.
Jarak baffle vs T
ho
T
ho
Jarak baffle
Jarak baffle vs U
U
Jarak baffle
Dari Gambar 5.4., dapat dilihat bahwa semakin kecil jarak baffle maka semakin tinggi perbedaan tekanan yang terjadi pada sisi cangkang. Dan yang
diharapkan adalah perbedaan tekanan yang kecil untuk meringankan beban pompa. Dan dapat dilihat, perbedaan tekanan terkecil terjadi pada jarak baffle 40
mm.
2 4
6 8
10 12
14 16
18 20
20 40
60 80
Gambar 5.4. Grafik hubungan antara jarak baffle dengan perubahan tekanan, ∆P.
Dari Gambar 5.5., dapat dilihat bahwa semakin besar perbedaan tekanan yang terjadi pada sisi cangkang maka semakin besar pula koefisien perpindahan panas
menyeluruh alat penukar kalor. Dan dapat dilihat, koefisien perpindahan panas menyeluruh tertinggi terjadi pada perubahan tekanan 175 mmH
2
O, yaitu pada jarak baffle 40 mm.
50 100
150 200
250 300
5 10
15 20
Gambar 5.5. Grafik hubungan antara perubahan tekanan, ∆P, dengan perpindahan
panas menyeluruh, U Jarak baffle
∆P Jarak baffle vs
∆P
∆P vs U
U
∆P
Dari Gambar 5.6., dapat dilihat semakin besar jarak baffle maka semakin kecil efektivitas alat penukar kalor. Dan dapat dilihat, efektivitas tertinggi terjadi pada
jarak baffle 40 mm. Hal ini menunjukkan bahwa pada daerah inilah unjuk kerja APK paling efektif.
0.05 0.1
0.15 0.2
0.25 0.3
0.35 0.4
20 40
60 80
Gambar 5.6. Grafik hubungan antara jarak baffle , dengan efektivitas, ε.
5.4. Validasi Data
