54
Tabel 5.24. Hasil Perhitungan Efektivitas Sirip dari Waktu ke Waktu, Variasi Bahan Sirip, Nilai h=500 Wm².°C Jenis Konveksi Bebas di
Medium Air waktu
detik Efektivitas,
Besi murni Seng murni Wolfram
Tungsten Aluminium
murni Tembaga
murni 8,838
8,838 8,838
8,838 8,838
15 6,617
6,297 6,365
6,385 7,121
30 5,344
5,151 5,416
5,591 6,567
60 4,135
4,368 4,894
5,240 6,325
120 3,548
4,161 4,800
5,197 6,296
180 3,473
4,151 4,798
5,197 6,295
240 3,464
4,151 4,798
5,197 6,295
300 3,463
4,151 4,798
5,197 6,295
Tabel 5.25. Hasil Perhitungan Efektivitas Sirip dari Waktu ke Waktu, Variasi Bahan Sirip, Nilai h=1500 Wm².°C Jenis Konveksi Paksa di
Medium Air waktu
detik Efektivitas,
Besi murni Seng murni Wolfram
Tungsten Aluminium
murni Tembaga
murni 8,838
8,838 8,838
8,838 8,838
15 3,979
3,643 3,827
3,933 5,022
30 2,636
2,750 3,147
3,418 4,477
60 2,131
2,563 3,038
3,357 4,386
120 2,083
2,556 3,036
3,356 4,384
180 2,083
2,556 3,036
3,356 4,384
240 2,083
2,556 3,036
3,356 4,384
300 2,083
2,556 3,036
3,356 4,384
5.3. Pembahasan
Dari hasil penelitian dapat diperoleh nilai laju aliran kalor, efisiensi sirip dan efektivitas sirip pada keadaan tak tunak, untuk berbagai dari variasi nilai
koefisien perpindahan kalor konveksi nilai h dan berbagai variasi bahan sirip yang dapat ditampilkan dalam bentuk grafik. Dari hasil penelitian, dapat diperoleh
informasi bahwa seiring dengan pertambahan waktu, distribusi suhu pada sirip semakin menurun, hingga mencapai keadaan tunak stabil. Pada keadaan tunak,
55
dari hasil penelitian dapat diperoleh hubungan antara ξ dengan efisiensi sirip dapat ditampilkan dalam bentuk grafik.
5.3.1. Pembahasan untuk Variasi Nilai h
Untuk variasi nilai koefisien perpindahan kalor konveksi nilai h, dari hasil penelitian dapat diperoleh grafik laju aliran kalor, efisiensi sirip, dan efektivitas
sirip dengan variasi nilai h dari 4 jenis perpindahan kalor konveksi dan dengan bahan Aluminium murni ditampilkan pada Gambar 5.4 hingga Gambar 5.17.b.
Gambar 5.4. Laju Aliran Kalor dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Bebas di Medium Udara,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
Gambar 5.5. Laju Aliran Kalor dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Paksa di Medium Udara,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
4 8
12 16
20
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
L a
ju Alira
n K a
lo r,
q W
waktu detik
h=5 Wm². C
h=10 Wm². C
h=15 Wm². C
h=20 Wm². C
h=25 Wm². C
10 50
90 130
170
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
La ju
A li
ra n
K a
lo r,
q W
waktu detik
h=50 Wm². C
h=100 Wm². C
h=150 Wm². C
h=200 Wm². C
h=250 Wm². C
56
Gambar 5.6. Laju Aliran Kalor dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Bebas di Medium Air,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
Gambar 5.7.a. Laju Aliran Kalor dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Paksa di Medium Air,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
Gambar 5.7.b. Laju Aliran Kalor dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Paksa di Medium Air, T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C, untuk Nilai Laju Aliran Kalor dari 200 W – 1000 W
dan Waktu 0 – 60 detik
100 200
300 400
500 600
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
L a
ju Alira
n K a
lo r,
q W
waktu detik
h=500 Wm². C
h=600 Wm². C
h=700 Wm². C
h=800 Wm². C
h=900 Wm². C
1000 2000
3000 4000
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
L a
ju Alira
n K a
lo r,
q W
waktu detik
h=1500 Wm². C
h=2500 Wm². C
h=3500 Wm². C
h=4500 Wm². C
h=5500 Wm². C
200 400
600 800
1000
6 12
18 24
30 36
42 48
54 60
L a
ju Alira
n K a
lo r,
q W
waktu detik
h=1500 Wm². C
h=2500 Wm². C
h=3500 Wm². C
h=4500 Wm². C
h=5500 Wm². C
57
Gambar 5.8. Distribusi Suhu pada Sirip dengan Bahan Aluminium murni dan Nilai h=5 Wm
2o
C, T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
Gambar 5.9. Distribusi Suhu pada Sirip dengan Bahan Aluminium murni dan Nilai h=250 Wm
2o
C, T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
Gambar 5.10. Efisiensi Sirip dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Bebas di Medium Udara,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
20 40
60 80
100
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
Su hu
, T
C
posisi x m
t=0 detik t=15 detik
t=30 detik t=45 detik
t=60 detik t=300 detik
tunak
20 40
60 80
100
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
Su hu
, T
C
posisi x m
t=0 detik t=15 detik
t=30 detik t=45 detik
t=60 detik t=300 detik
tunak
95 96
97 98
99 100
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
E fis
iens i,
η
waktu detik
h=5 Wm². C
h=10 Wm². C
h=15 Wm². C
h=20 Wm². C
h=25 Wm². C
58
Gambar 5.11. Efisiensi Sirip dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Paksa di Medium Udara,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
Gambar 5.12. Efisiensi Sirip dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Bebas di Medium Air,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
Gambar 5.13.a. Efisiensi Sirip dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Paksa di Medium Air,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
70 75
80 85
90 95
100
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
E fis
iens i,
η
waktu detik
h=50 Wm². C
h=100 Wm². C
h=150 Wm². C
h=200 Wm². C
h=250 Wm². C
40 50
60 70
80 90
100
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
E fis
iens i,
η
waktu detik
h=500 Wm². C
h=600 Wm². C
h=700 Wm². C
h=800 Wm². C
h=900 Wm². C
10 25
40 55
70 85
100
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
E fis
iens i,
η
waktu detik
h=1500 Wm². C
h=2500 Wm². C
h=3500 Wm². C
h=4500 Wm². C
h=5500 Wm². C
59
Gambar 5.13.b. Efisiensi Sirip dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Paksa di Medium Air, T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C untuk Nilai Efisiensi Sirip dari 10 – 50
dan Waktu 0 – 60 detik
Gambar 5.14. Efektivitas Sirip dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Bebas di Medium Udara,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
Gambar 5.15. Efektivitas Sirip dari Waktu ke Waktu dengan Variasi Nilai h, Bahan Aluminium murni Jenis Konveksi Paksa di Medium Udara,
T
b
=100°C, T
i
=T
b
, T
∞
=30°C
10 20
30 40
50
6 12
18 24
30 36
42 48
54 60
E fis
iens i,
η
waktu detik
h=1500 Wm². C
h=2500 Wm². C
h=3500 Wm². C
h=4500 Wm². C
h=5500 Wm². C
8.4 8.5
8.6 8.7
8.8 8.9
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
E fek
ti vit
a s,
ε
waktu detik
h=5 Wm². C
h=10 Wm². C
h=15 Wm². C
h=20 Wm². C
h=25 Wm². C
6 6.5
7 7.5
8 8.5
9
30 60
90 120
150 180
210 240
270 300
E fek
ti vit
a s,
ε
waktu detik
h=50 Wm². C
h=100 Wm². C
h=150 Wm². C
h=200 Wm². C
h=250 Wm². C
