Keefektifan APK Aliran Sejajar

E = � ℎ� −� ℎ� � �� −� �� 2.62 Bila ṁ.C p min = ṁ c .C pc , maka keefektifan E menjadi, E = � �� −� �� � ℎ� −� ℎ� 2.63 Sehingga dengan mengetahui keefektifan E dari APK, maka kita dapatkan laju pindahan panas q, q = E C min T hi -T ci dimana C min = ṁ Cpmin 2.64

2.8.1 Keefektifan APK Aliran Sejajar

Pada saat kita membahas metode perhitungan APK dengan metode LMTD, kita mendapatkan persamaan yaitu: ln � Tho – Tco Thi – Tci � = - U a � 1 ṁ ℎ �� ℎ − 1 ṁ � �� � � 2.65 dimana C h = ṁ ℎ �� ℎ dan C c = ṁ � �� � maka didapatkan ln � Tho – Tco Thi – Tci � = - U a � 1 Ch − 1 Cc � 2.66 � Tho – Tco Thi – Tci � = � − U a � 1 C h − 1 C c � 2.67 Sebelumnya telah diketahui bahwa, dq = U dA T h - T c 2.68 berdasarkan neraca entalpi bahwa dq adalah: dT h = - �Q ṁ ℎ�� ℎ ; dTc = �Q ṁ � �� � 2.69 q = ṁ h Cp h T hi – T ho = ṁ c Cp c T co – T ci 2.70 Dengan mensubstitusikan C h dan C c maka didapatkan, C h T hi – T ho = C c T co – T ci 2.71 Tco = Tci + Ch Cc T hi – T ho 2.72 Persamaan diatas diselesaikan dengan manipulasi matematika, dimana pada ruas kiri dan kanan masing-masing ditambahkan Tho-Tho dan Thi-Thi. maka didapatkan, Tco + Tho - Tho = Tci + Thi –Thi + Ch Cc T hi – T ho 2.73 Dengan menyusun kembali persamaan diatas maka didapatkan, -Tho – Tco + Tho = - Thi – Tci+ Thi + Ch Cc T hi – T ho 2.74 -Tho – Tco = - Thi – Tci + Thi –Tho + Ch Cc T hi – T ho 2.75 Dengan membagi persamaan diatas dengan -Thi – Tci maka didapatkan, Tho – Tco Thi – Tci = 1 – Thi –Tho Thi – Tci − Ch Cc Thi – Tho Thi – Tci 2.76 Dimana E bila Ch = C min = Thi –Tho Thi – Tci Exp �− �� � ℎ �1 + � ℎ � � �� = 1 – E - Ch Cc E 2.77 Exp �− �� � ℎ �1 + � ℎ � � �� = 1 – E 1 + Ch Cc 2.78 Maka nilai E didapatkan, E = 1 −exp �− �� �ℎ �1+ �ℎ �� �� 1+ C h C c 2.79 Sedangkan untuk Cc = Cmin, nilai dari E dengan cara yang sama seperti penurunan sebelumnya maka didapatkan, E = 1 −exp �− �� �ℎ �1+ �� �ℎ �� 1+ C c C h 2.80 Maka dapat disimpulkan untuk nilai E dari aliran sejajar yaitu : E = 1 −exp �− �� �ℎ �1+ ���� ���� �� 1+ ���� ���� 2.81 Keefektifan dari sebuah alat penukar kalor memiliki hubungan dengan bilangan tanpa dimensi yaitu UaC min dimana bilangan tanpa dimensi itu disebut dengan NTU atau Number of Tranfer Unit, bilangan ini dituliskan sebagai berikut, NTU = �� � ��� = �� ṁ�� ��� 2.82 Perbandingan dari kapasitas panas atau CminCmax juga memiliki hubungan dalam penentuan nilai efektifitas dari ebuah alat penukar kalor. Perbandingan kapasitas panas dapat dituliskan sebagai berikut, c = � ��� � ��� 2.83 Dapat dituliskan juga bahwa efetifitas dari sebuah alat penukar kalor merupakan fungsi dari NTU dan c dari sebuah alat penukar kalor atau dapat juga dituliskan sebagai berikut, E = fungsi � �� ṁ�� ��� , � ��� � ��� � = fungsi NTU,c 2.84 Adapun hubungan antara alat efektifitas alat penukar kalor dengan fungsi NTU dan c dapat kita lihat pada table dibawah ini. Tabel 2.3 hubungan efektifitas dengan NTU dan c Sumber : cengel Dengan melihat hubungan antara efektifitas sebagai fungsi dari NTU dan c, nilai dari efektifitas dapat ditentukan melalui grafik yang menunjukan hubungan tersebut. Adapun beberapa grafik efektifitas dari beberapa alat penukar kalor dpat dilihat dibawah ini. Gambar 2.22 grafik efektifitas untuk aliran sejajar Sumber :cengel Gambar 2.23 grafik efektifitas untuk aliran berlawanan Sumber :cengel

2.9 Program Ansys 14.0