Perhitungan Koefisien Perpindahan Panas dan Penurunan Tekanan untuk Aliran di dalam

4.5. Metode Wills and Johnston

4.5.1. Perhitungan Koefisien Perpindahan Panas dan Penurunan Tekanan untuk Aliran di dalam

shell Berbeda dengan perhitungan metode Delaware di atas, dalam perhitungan koefisien perpindahan panas dan penurunan tekanan ini, hasil kedua besaran diperoleh di akhir perhitungan dan tidak terpisah. Adapun langkah-langkah perhitungan dalam metode Wills and Johnston adalah : 1. Perhitungan koefisien-koefisien tahanan  Koefisien tahanan kebocoran antara shell dan baffle n s 11 , 21 0075 , 995 2 0048 , 0047 , 3 , 2 0048 , 0047 , 036 , 2 3 , 2 036 , 0075 , 0048 , 0048 , 508 , 2 177 , 2 177 , 2 3 = ⋅ ⋅ + = ⋅ ⋅ + = = ⋅ − = − = − − m kg s s sb b sb b s sb sb s s n S t t n m m m m D S ρ δ δ π δ δ π  Koefisien tahanan kebocoran antara tube dan baffle n t 305 , 1 027 , 995 2 0008 , 0047 , 3 , 2 0008 , 0047 , 036 , 2 3 , 2 036 , 027 , 0008 , 0008 , 0127 , 815 2 177 , 2 177 , 3 = ⋅ ⋅ + = ⋅ ⋅ + = = + = + = − − m kg t t tb b tb b t tb tb o T t n S t t n m m m D N S ρ δ δ π δ δ π  Koefisien tahanan aliran pada celah atau window n w Universitas Sumatera Utara 27 , 1 031 , 995 2 085 , 031 , 6856 , exp 9 , 1 2 6856 , exp 9 , 1 2 2 3 = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = m kg w m w w S S S n ρ  Koefisien tahanan aliran bypass n b 02 , 33 0056 , 995 2 0165 , 127 , 2 508 , 133 , 2 2 0056 , 495 , 00573 , 2 2 2 2 2 3 = ⋅ ⋅ + ⋅ − = + − = = ⋅ + ⋅ = + = m kg b b ss TP c s b B pp by b n S N P L D a n m m m L S ρ δ δ 2. Perhitungan koefisien tahanan aliran menyilang n c Sebagai harga tebakan dipilih F cr = 0,6 11 , 1177 085 , 10 6 , 735 45 , 9 6 , 0127 , Re 2 . 6 max = ⋅ × ⋅ ⋅ = = = = − m m S M F D S M D V D s m kg s kg m T cr m c η η η ρ 15 , 1 085 , 995 2 075 , 1 396 , 15 2 075 , 1 11 , 1177 10 599 , 11 , 1177 10 133 , 11 , 1177 10 984 , 11 , 1177 10 339 , 254 , Re 10 599 , Re 10 133 , Re 10 984 , Re 10 339 , 254 , 2 2 4 13 3 11 2 7 4 4 13 3 11 2 7 4 3 = ⋅ ⋅ ⋅ = = = ⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅ + = ⋅ − ⋅ + ⋅ − ⋅ + = m kg m f c c f f f S K N n K K K ρ Universitas Sumatera Utara 3. Memperkirankan harga fraksi aliran menyilang F cr yang baru dengan mencari nilai koefisien-koefisien berikut 78 , 1 305 , 1 11 , 21 09 , 2 09 , 2 82 , 27 , 1 82 , 02 , 33 15 , 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 = + + = + + = = + = + = =       + = + = − − − − − − − − − − − − − t s a p cb w a b c cb n n n n n n n n n n Nilai F cr baru diperoleh dari persamaan : 77 , 02 , 33 15 , 1 1 09 , 2 78 , 1 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 =                 +       =               +       = − − b c a p cr n n n n F 4. Perhitungan fraksi-fraksi aliran diberikan oleh persamaan-persamaan berikut :  Aliran bypass 145 , 15 , 1 02 , 33 1 09 , 2 78 , 1 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2 1 =                 +       =               +       = − − c b a p b n n n n F  Aliran pada celah antara shell dan baffle 44 , 3 11 , 21 78 , 1 2 1 2 1 =       =       = s p s n n F Universitas Sumatera Utara  Aliran pada celah antara tube dan baffle 67 , 1 305 , 1 78 , 1 2 1 2 1 =       =       = t p t n n F  025 , 6 77 , 67 , 1 44 , 3 145 , = + + + = + + + cr t s b F F F F 5. Perhitungan koefisien perpindahan panas K m W K m W o o u m D D N . 34 , 635 , . 34 , 635 , 2 87 , 41 94 , 4 11 , 1177 273 , 0127 , 6214 , Pr Re 273 , = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ = = α λ λ α 6. Perhitungan penurunan tekanan pada sisi shell 7. Penurunan tekanan di setiap selang antar baffle Δp dinyatakan sebagai: 82 , 16 45 , 9 78 , 1 2 = ⋅ = ⋅ = ∆ s kg T p M n p Penurunan tekanan sisi shell total adalah : Pa p n p s 7 , 117 82 , 16 1 6 1 = ⋅ + = ∆ + = ∆

4.5.2. Perhitungan Koefisien Perpindahan Panas Total