Nilai koefisien konveksi, perpindahan panas menyeluruh, efisiensi dan penurunan tekanan pada kedua fluida untuk kondisi kecepatan udara yang lain seperti
yang ditampilkan pada tabel 4.1 sampai dengan tabel 4.11 dapat diperoleh dengan melakukan perhitungan yang sama seperti diatas. Adapun hasil perhitungannnya
dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.15. Hasil perhitungan pada setiap variasi kecepatan udara. Q
air
m
3
s
.10
-5
h
c
Wm
2
.K
h
h
Wm
2
.K
U
c
Wm
2
.K
U
h
Wm
2
.K
∆
P
udara
Pa
∆
P
udara
Pa
6,309 43,86332 1144,6069 36,01086 202,64808 27,24
10,929 20,7566
12,618 43,83916 1144,6069 35,99453 202,55619 23,82
10,931 41,1027
18,927 43,83605 1144,6069 35,99244 202,5444
21,49 10,933
61,2557 25,236
43,83424 1144,6069 35,99121 202,53751 13,01 10,9378
81,188 31,545
43,8347 1144,6069 35,99152 202,53926 13,09
10,9385 100,983
37,854 43,82982 3146,5218 40,55338 228,21069 13,11
10,9384 119,952
44,163 43,85277 3566,5026 40,92274 230,28928 13,73
10,9453 139,356
50,448 43,83884 3975,6144 41,1842
231,76033 13,79 10,945
158,661 56,781
43,85844 4377,4996 41,42328 233,10602 14,7 10,9542
177,702 63,09
43,88591 4769,5488 41,63017 234,2703 15,74
10,9648 196,817
69,399 43,85601 5171,0475 41,76237 235,01421 15,15
10,9579 214,382
4.3. Pembahasan
Variasi debit air yang masuk ke dalam pipa radiator mempengaruhi koefisien perpindahan panas menyeluruh radiator U
c
dan U
h
dan efektivitas radiator. Untuk koefisien perpindahan panas dan penurunan tekanan, perubahan signifikan hanya
terjadi pada sisi yang dilalui oleh air h
h
dan ΔP
air
, hal ini diakibatkan karena pada penelitian ini hanya memvariasikan laju aliran air, sementara untuk udara tidak
divariasikan.
Universitas Sumatera Utara
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 debit air optimum yang masuk kedalam
radiator. Dari pengolahan data diatas dapat ditunjukkan hubungan antara laju aliran air
yang masuk kedalam radiator terhadap koefisien perpindahan panas menyeluruh pada sisi panas. Dari gambar 4.2., dapat dilihat bahwa koefisien perpindahan panas
menyeluruh sisi panas tertinggi terjadi pada laju aliran air 69,399.10
-5
m
3
s.
Gambar 4.2. Grafik hubungan laju aliran air masuk radiator Q terhadap perpindahan panas menyeluruh sisi panas U
h
.
195 200
205 210
215 220
225 230
235 240
0.0001 0.0002
0.0003 0.0004
0.0005 0.0006
0.0007 0.0008
UhWm2.K
Q m3s
Universitas Sumatera Utara
Grafik pada gambar 4.3., menunjukkan hubungan antara laju aliran air masuk radiator terhadap koefisien perpindahan panas menyeluruh sisi dingin. Sama halnya
dengan perpindahan panas menyeluruh sisi panas, dari grafik dapat dilihat koefisien perpindahan panas menyeluruh sisi dingin terbesar terjadi pada kondisi laju aliran air
yang terbesar juga yaitu 69,399.10
-5
m
3
s.
Gambar 4.3. Grafik hubungan laju aliran air masuk radiator Q terhadap perpindahan panas menyeluruh sisi dingin U
c
. Pada gambar 4.2., dan 4.3., dapat dilihat peningkatan perpindahan panas menyeluruh
yang besar pada laju aliran air 37,854.10
5
m
3
s dari laju aliran air 31,545.10
5
m
3
s, hal ini diakibatkan perubahan jenis gerak aliran air di dalam pipa radiator dari
laminar menjadi turbulen. Perubahan ini akan berdampak pada koefisien perpindahan panas konveksi pada sisi air dan akan berlanjut pada koefisien peprindahan panas
menyeluruh sisi panas.
35 36
37 38
39 40
41 42
43
0.0001 0.0002
0.0003 0.0004
0.0005 0.0006
0.0007 0.0008
U
c
Wm
2
.K
Q m
3
s
Universitas Sumatera Utara
Grafik pada gambar 4.4., menunjukkan hubungan antara laju aliran air masuk radiator terhadap temperatur air keluar yang melalui pipa radiator. Dari gambar dapat
dilihat semakin besar laju aliran air semakin tinggi temperatur keluar air tersebut. Sementara penelitian ini mengharapkan temperatur air keluar yang rendah atau
dengan kata lain penurunan temperatur yang besar antara temperatur air masuk terhadap temperatur air keluar, dan penurunan temperatur terbesar terjadi pada
kondisi laju aliran air terendah yaitu 6,309.10
-5
m
3
s.
Gambar 44. Grafik hubungan laju aliran air masuk radiator Q terhadap temperatur air keluar radiator T
ho
. Pada gambar 4.5., dapat dilihat grafik hubungan antara laju aliran air masuk
radiator terhadap penurunan tekanan air yang terjedi setelah melalui radiator. Penurunan tekanan air yang rendah menunjukkan pembebanan pompa yang rendah
juga, dan hal ini pulalah yang diharapkan pada penelitian ini. Dari grafik dapat dilihat penurunan tekanan terendah terjadi pada kondisi laju air terendah yaitu
6,309.10
-5
m
3
s.
66 68
70 72
74 76
78 80
0.0001 0.0002
0.0003 0.0004
0.0005 0.0006
0.0007 0.0008
T
ho
K
Q m
3
s
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.5. Grafik hubungan laju aliran air masuk radiator Q terhadap penurunan tekanan air melalui
radiator ΔP
air
. Pada gambar 4.6., dapat dilihat grafik hubungan antara laju aliran air masuk
radiator terhadap efektivitas radiator. Semakin tinggi laju aliran air yang masuk kedalam radiator semakin rendah efektivitasnya, sehingga nilai efektivitas tertinggi
terjadi pada kondisi laju aliran air sebesar 6,309.10
-5
m
3
s.
Gambar 4.6. Grafik hubungan laju aliran air masuk radiator Q terhadap efektivitas radiator.
50 100
150 200
250
0.0001 0.0002
0.0003 0.0004
0.0005 0.0006
0.0007 0.0008
ΔP kPa
Q m
3
s
5 10
15 20
25 30
0.0001 0.0002
0.0003 0.0004
0.0005 0.0006
0.0007 0.0008
ε
Q gpm
Universitas Sumatera Utara
4.4. Perhitungan Teoritis