Beban Pendingin dari Lampu
Kemudian dihitung koefisien konveksi h
L
dengan rumus: h
L
= =
26,3 10
−3
0,0787879
x 9,8873 = 3,3004 Wm
2
K
Setelah koefisien konveksi alamiah telah diketahui, beban pendingin pada dinding berlapis berdasarkan material styrofoam dapat dihitung dengan
diketahuinya data temperatur yang diambil pada tanggal 19 Januari 2015 jam 09.00.
Diketahui: -
T
∞,1
= Temperatur fluida = 28,072 °C = 301,072 K
- T
s,2
= Temperatur dalam atas = 23,885 °C = 296,885 K
- h
1
= h
L
= Koefisein konveksi fluida = 3,3004 Wm
2
K -
k
1
= Konduktivitas termal styrofoam = 0,033 WmK -
L
1
= Tebal dinding atas = 0,024 m
- A
= Luas penampang = 0,4 x 0,26 = 0,104 m
2
Beban pendingin konveksi dan konduksi pada dinding atas dapat dihitung dengan persamaan:
Q
kond konv,atas
=
∞,1
−
,2 1
1
+
1 1
=
301,072 −296,885
1 3,3004 0,104
+
0,024 0,033 0,104
= 0,423 W
Selanjutnya dihitung beban pendingin konveksi alamiah dan konduksi menggunakan prinsip dinding berlapis pada dinding depan.
Untuk menghitung nilai beban pendingin akibat konveksi alamiah dan konduksi diperlukan beberapa data, dimana data temperatur diambil pada tanggal
19 Januari 2015 jam 09.00.
Diketahui: -
ρ = Massa jenis fluida = 1,1614 kgm
3
- g = Percepatan gravitasi
= 9,81 ms
2
- T
s
= Temperatur permukaan styrofoam = 25,561°C = 298,561 K -
T
∞
= Temperatur fluida = 28,072 °C = 301,072 K
- L =
Luas Penampang Keliling
=
A
s
P
=
0,4 0,178 2 0,4+0,178
= 0,0615917m -
α = Difusivitas panas = 22,5 x 10
-6
m
2
s -
v = Viskositas = 15,89 x 10
-6
m
2
s -
β =
1 T
f
=
2 T
s
+T
∞
=
2 298 ,561 +301 ,072
= 0,00334 K
-1
- k = Konduktivitas termal fluida
= 26,3 x 10
-3
Wm K -
Pr = Bilangan Prandtl = 0,707
Pertama – tama dihitung terlebih dahulu bilangan Rayleigh dengan
persamaan: R
aL
=
�
∞
−
3
∝
=
9,81 0,00334 301,072−298,561 0,0615917
3
22,5 10
−6
15,89 10
−6
= 53693,3194
Bilangan Rayleigh yang didapat dibawah 10
9
, maka aliran fluida merupakan aliran laminar. Tahap selanjutnya adalah menghitung bilangan Nusselt
untuk aliran laminar dengan persamaan:
uL
N
= 0,68 +
0,670
1 4
1+ 0,492
9 16
4 9
= 0,68 +
0,670 53693,3194
1 4
1+ 0,4920,707
9 16
4 9
= 8,5043