Penurunan Colburn factor terjadi pada plain FTHE maupun pada penggunaan vortex generator. Besarnya penurunan nilai Colburn factor pada
plain FTHE menggunakan variasi bilangan Reynolds terhadap bilangan Reynolds 500 secara berturut turut adalah 12,07, 20,91, 27,85 dan 33,37.
Penggunaan vortex generator memiliki penurunan nilai Colburn factor yang lebih rendah daripada plain FTHE. Rata
– rata penurunan nilai Colburn factor menggunakan vortex generator pada variasi bilangan Reynolds terhadap bilangan
Reynolds 500 secara berturut – turut adalah 8,17, 14,60, 19,76 dan 23,95.
Fenomena ini dapat terjadi karena longitudinal vortices yang digenerasikan oleh vortex generator mampu meningkatkan pemerataan distribusi temperatur pada
fluida kerja dan berdampak pada semakin rendahnya penurunan Colburn factor [Lotfi et al., 2014].
Gambar 4.3 menunjukkan nilai Colburn factor meningkat dengan digunakannya vortex generator. Rata
– rata peningkatan nilai Colburn factor pada variasi bilangan Reynolds dari penggunaan RWPs, DWPs, CWPs dan TWPs
vortex generator dibandingkan dengan Plain FTHE secara berturut – turut adalah
63,88, 41,54, 58,82 dan 59,68. Nilai rata – rata peningkatan Colburn
factor besarnya sama dengan nilai peningkatan performa perpindahan kalor pada sub bab 4.1. Kesamaan tersebut didapatkan karena Colburn factor adalah hasil
modifikasi dari bilangan Stanton yang dapat digunakan untuk merepresentasikan performa perpindahan kalor [Shah, 2003].
4.4 Pengaruh geometri vortex generator terhadap friction factor
Friction factor digunakan untuk merepresentasikan besarnya gesekan yang terjadi pada permukaan heat exchanger [Shah, 2003]. Dapat dilihat pada
Gambar 4.4, penurunan nilai friction factor terjadi seiring dengan meningkatnya bilangan Reynolds [Lotfi et al, 2014]. Dalam perhitungan friction factor, nilai
kuadrat dari kecepatan aliran fluida digunakan sebagai pembanding dari besarnya gaya geser yang terjadi pada permukaan heat exchanger. Nilai besarnya gaya
geser yang terjadi direpresentasikan menggunakan pressure drop, sehingga mengakibatkan nilai friction factor yang semakin menurun seiring dengan
meningkatkan bilangan Reynolds [Shah, 2003]. Besarnya penurunan nilai friction factor pada plain FTHE menggunakan variasi bilangan Reynolds terhadap
bilangan Reynolds 500 secara berturut – turut adalah 2,71, 7,92, 11,97 dan
14,95. Rata – rata penurunan harga friction factor dengan menggunakan vortex
generator pada variasi bilang Reynolds terhadap bilangan Reynolds 500 secara berturut adalah 5,38, 9,35, 12,48 dan 14,91.
500 600
700 800
900 0,00
0,12 0,18
0,24 0,30
0,36
f
Re
Plain FTHE RWPs
DWPs CWPs
TWPs
Gambar 4.4 Grafik pengaruh penggunaan vortex generator terhadap friction factor dengan variasi bilangan Reynolds.
Nilai friction factor dipengaruhi oleh luas permukaan perpindahan kalor dan bentuk aliran fluida kerja [Shah, 2003]. Penggunaan vortex generator dapat
menambah luas permukaan perpindahan kalor sekaligus mengubah bentuk aliran fluida kerja yang mampu meningkatkan nilai friction factor. Besarnya rata
– rata peningkatan nilai friction factor pada penggunaan RWPs, DWPs, CWPs dan
TWPs vortex generator dibandingkan dengan plain FTHE secara berturut – turut
adalah 122,14, 40,81, 81,14 dan 60,51. Nilai friction factor terbesar PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
didapatkan dengan menggunakan RWPs vortex generator. Penggunaan RWPs vortex generator menghasilkan nilai friction factor yang paling tinggi karena
memiliki permukaan perpindahan kalor yang paling luas sekaligus menghasilkan longitudinal vortices yang paling kuat [He dan Zhang, 2012].
4.5 Kontur kecepatan aliran
