q =
` =
=
q = 2388,45 W
q = 8594,42
4.8.7 Panas yang terbuang melalui lubang cawan pelebur q
2
Panas yang keluar melalui lubang cawan pelebur keluar secara konveksi.
Konduksi
Gambar 4.8 Perpindahan Panas pada Cawan
q
2
= h
2.
Adt
Universitas Sumatera Utara
Dimana: h
2
= koefisien perpindahan panas konveksi h
2
dapat dicari dengan rumus h
2
= k.Nu
d
……………………………. lit 5 hal 261 Dimana:
k = konduktivitas thermal udara Nu
d
= Bilangan Nusselt Sifat udara pada suhu 755
o
C atau 1028 K dari literature 5 hal 589 dapat diketahui antara lain:
ρ = 0,338 kgm
3
α = 1,754 x 10
-4
m
2
detik μ = 4,251 x 10
-5
kgm.s k = 0,0701 Wm
o
C p
r
= 0,703 untuk mencari bilangan Nusselt dapat dicari dengan rumus :
Nu
dh
= 0,023 [ 1+ Dh 1
0.7
] Redh
0,8
.p
r 0,3
…..lit 5 hal 283 Dimana :
Re
dh
= ρ.v.Dh μ
Karena v = 5m detik ditentukan Maka:
Re
dh
= 0,388 x 5 x
= 22823,52
Universitas Sumatera Utara
Sehingga alirannya adalah turbulen Nu
dh
= 0,023 [ 1 + 0,5 1
0,7
].[22823,52]
0,8
.[0,703]
0,33
= 101,446 Maka:
h
2
= 0.0701 x 101,446 = 7,112 W m
o
C A = Luas permukaan lubang cawan pelebur
= π 4 d
2
= π 4. 0,284
2
= 0,0633 m
2
dt = 755 – 27 = 728
o
C q
2
= 7,112 W m
2
C x 0,0633 m
2
x 728
o
C = 327,738 W
=1376,499 kJjam Banyaknya laju aliran kalor yang terbuang dalam proses peleburan ini adalah :
q
t
= q
1
+ q
2
= 8594,42 + 1376,49 kJjam = 9970,91 kJjam
Universitas Sumatera Utara
4.8.8 Waktu peleburan
Untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan untuk dapat meleburkan 50 kg alumunium dalam dapur pelebur ini maka harus mengetahui berapa besar laju
aliran panas ke cawan lebur dapat dicari dengan rumus : q
3
=
1 2
T T
x kA
− ∆
…………………………….…….lit.5 hal 26 Dimana:
K = konduktivitas cawan lebur
= 43 W m
o
C A
= Luas permukaan cawan lebur = ¼.
π.d
2
= ¼. π. 0,244
2
= 0,04673 m
2
T
1
= Suhu bagian dalam cawan = 750
o
C T
2
= Suhu bagian luar cawan = 755
C Δx
= ketebalan cawan lebur = 0,028 m
Maka : q
3
=
q
3
= q
3
= 3002,65 Watt q
3
= 10809,45kJJam Waktu yang dibutuhkan untuk logam alumunium padat menjadi cair pada
dapur pelebur ini dapat diketahui dari besarnya angka perbandingan antara kalor
Universitas Sumatera Utara
yang dibutuhkan logam alumunium untuk dapat melebur dengan laju aliran kalor yang diterima oleh cawan lebur,yaitu:
t =
=
jam 10809,45kJ
25887,75kJ
= 2,4 Jam Dengan didapatinya waktu peleburan maka banyaknya kalor yang
terbuang selama proes peleburan dapat diperoleh dengan : Q
t2
= q
t .
t = 9970,91 kJjam x 2,4 Jam
=23930,184 Kj
4.8.9. Efisiensi Dapur Crucible
Kategori