5.2 Perhitungan
Perhitungan kecepatan air rata rata U
m
, laju aliran massa air dan laju aliran kalor q yang diserap air dilakukan dengan mempergunakan data data seperti
tersaji pada Tabel 5.1. Sebagai contoh perhitungan diambil data hasil pengujian untuk kondisi tutup rapat diambil pada saat debit 10,2 litermenit. Data lain yang
dipergunakan adalah : Diameter dalam pipa saluran air d : 0,5 inci = 1,2700cm = 0,01270m,
Jari jari dalam pipa saluran air r : 0,00635 m
Massa jenis air ρ
: 1000 kgm
3
Kalor jenis air C
air
: 4179 Jkg
o
C Laju aliran massa gas m
gas
: 0,044 kgmenit Kapasitas panas gas C
gas
: 11900 kkalkg =11900 x 4186,6 Jkg
5.2.1. Perhitungan Kecepatan air rata rata u
m
Perhitungan kecepatan air rata rata u
m
yang mengalir di dalam saluran pipa air mempergunakan persamaan 2.1 :
s m
r air
debit m
pipa penampang
luas s
m air
debit u
m 2
2 3
…….……...………….
Sebagai contoh perhitungan, untuk debit air = 10,2 litermenit. data lain pada Tabel 5.1. Satuan debit air dijadikan dalam satuan m
3
s.
s m
x s
m x
menit liter
air debit
10 170
, 60
10 2
, 10
2 ,
10
3 3
3 3
…...…..
Kecepatan air rata rata u
m
:
2
s m
r air
debit u
m
........................................................................................
s m
m x
s m
x u
m
34 ,
1 00635
, 14
, 3
10 170
,
2 2
3 3
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel 5.4 sampai Tabel 5.6
5.2.2.Perhitungan laju aliran massa air
ṁ
air
Perhitungan laju aliran massa air ṁ
air
di dalam saluran pipa air mempergunakan persamaan 2.3 :
ṁ
air
= massa jenis air luas penampang kecepatan air rata-rata =ρπr
2
u
m
Sebagai contoh perhitungan, untuk debit air = 10,2 litermenit. data lain pada Tabel 5.1
ṁ
air
= 1000 3,14x0,00635
2
1,34 kgs
s kg
169 ,
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel 5.4 sampai Tabel 5.6
5.2.3 Perhitungan laju aliran kalor yang diterima air
Perhitungan laju aliran kalor yang diterima air mempergunakan persamaan 2.2 :
q
air
= laju aliran massa airkalor jenis airT
out
– T
in
watt =
ṁ
air
. C
air
T
out
– T
in
watt
Sebagai contoh perhitungan untuk debit air = 10,2 litermenit Tabel 5.1 dan laju aliran massa air = 0,169 kgs.
26 8
, 40
4179 169
,
air
q
kW watt
452 ,
10 8
, 14
251 ,
706
Catatan : 1 watt = Js
5.2.4 Perhitungan laju aliran kalor yang diberikan gas
Perhitungan laju aliran kalor yang diberikan gas di luar saluran pipa dapat ditentukan dengan persamaan 2.4 :
q
gas
= laju aliran massa gas . m
gas
x C
gas
kW
..................................................
q
gas
= laju aliran massa gas . kapasitas panaskW
q
gas
= 0,044 x 11900 x 4186,6 60 = 36,53 kW
5.2.5 Effisiensi Water Heater
Kategori