µ = viskositas absolut fluida [ Nsm
2
] µ
w
= viskositas absolut fluida pada temperatur dinding [ Nsm
2
]
2.8 Koefisien Perpindahan Panas dan Penurunan Tekanan pada
Tube
Besarnya koefisien perpindahan kalor yang terjadi pada sisi tube dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :
Dimana :
φ
t
= rasio viskositas fluida tube,
JH = faktor perpindahan panas tube, dapat diperoleh pada daftar
lampiran, didapat hubungan LD dengan bilangan Reynold k
= konduktivitas thermal fluida dalam tube [ Wm .
o
C ] d
in
= diameter dalam tube [ m ] d
o
= diameter luar tube [ m ]
Universitas Sumatera Utara
P
r
= Prandtl number Dimana :
Dapat juga ditentukan besarnya bilangan Reynold dalam tube dengan persamaan berikut :
Dimana : Re
t
= nilai bilangan Reynold dalam tube d
i
= diameter dalam tube [ m ] G
t
= laju aliran massa fluida dalam tube per satuan luas [ kgs . m
2
] Dimana :
Untuk menentukan koefisien perpindahan kalor dinding luar dan seluruh dinding tube, maka harus menentukan temperatur dinding tube dan rasio viskositas
terlebih dahulu, yaitu :
Dimana : t
w
= temperatur dinding tube [
o
C ] T
c
= temperatur kalorik pada sisi shell [
o
C ]
Universitas Sumatera Utara
t
c
= temperatur kalorik pada sisi tube [
o
C ]
Maka koefisien koreksi perpindahan kalor dinding luar tubedidalam shell adalah :
dimana : h
os
= koefisien koreksi perpindahan kalor pada sisi shell φ
s
= rasio viskositas fluida dalam shell Sedangkan koefisien koreksi perpindahan kalor pada keseluruhan dinding tube
adalah :
Dimana : h
iot
= koefisien koreksi perpindahan kalor pada keseluruhan dinding tube
φ
t
= rasio viskositas fluida dalam tube
Universitas Sumatera Utara
Dan dapat dihitung pressure drop penurunan tekanan pada tube dengan persamaan Nikuradse sebagai berikut :
Dimana : L
= panjang tube [ m ] N
p
= jumlah pass laluan tube f
= friction factor exp [ 0,576 – 0,19 . ln Re ] d
i
= diameter dalam tube [ m ] ρ
= massa jenis fluida dalam tube [ kgm
3
] ν
= kecepatan alir fluida dalam tube [ ms ] =
maka persamaan 2.27 menjadi :
Pada saat fluida berubah arah ketika melakukan pass laluan bila pass tube N
p
1, maka akan terjadi pressure drop tambahan yang disebabkan oleh konstraksi dan ekspansi pipa. Pressure drop tambahan ini dapat dihitung dengan
persamaan berikut :
Maka pressure drop total sisi tube adalah :
Universitas Sumatera Utara
2.9 Metode NTU – Efektivitas
Kategori