9
4. Rumus Perhitungan
Pada perancangan
Radiator
persamaan-persamaan yang dipakai hampir sama dengan perancangan
F inned flat tubes
. Perbedaannya hanya dalam persamaan karakteristik permukaan, dan
P ressure drop
berbeda dengan persamaan yang digunakan dalam
F inned flat tubes.
a. Karakteristik permukaan
Gambar 6. Geometri Radiator
Luas frontal, dirumuskan dengan:
Rasio luas aliran bebas dengan luas frontal, dirumuskan dengan:
Luas aliran bebas sisi air adalah
Rasio luas perpindahan panas dengan volum total, dirumuskan dengan:
10
Rasio luas perpindahan panas sisi air dengan volum total, dirumuskan dengan:
Jumlah sirip keseluruhan, dirumuskan dengan:
Diameter hidraulik saluran, Jari-jari hidraulik saluran,
dirumuskan dengan:
b. P ressure drop
P ressure drop
sisi udara
Nilai Kc dan Ke diperoleh dari gambar 2.34 pada bab 2.
P ressure drop
sisi air
11
5. Algoritma Perhitungan
ALGORITMA PERHITUNGAN Perancangan
Radiator
Input : 1.
Pilih fungsi Radiator 2.
Pilih seri Pipa flat Radiator 3.
Pilih seri Plat bengkok Radiator 4.
Panjang Radiator L
1
5. Laju aliran massa Air
6. Temperatur udara masuk T
in,udara
7. Temperatur air keluar T
out,air
8. Temperatur air masuk T
in,air
Hitung Rasio luas transfer panas dan volum total pada sisi udara dan sisi air
Hitung rasio luas aliran bebas dan luas penampang pada sisi udara dan sisi air
Tebak Temperatur udara keluar T
out,udara
1 1
12
Tentukan sifat-sifat fisik udara dan air pada temperatur rata- rata
Hitung temperatur rata-rata udara dan air T
av,udara
dan T
av,air
Hitung energi panas sisi air q
air
Hitung Laju aliran massa udara
Hitung luas frontal udara dan air A
fr,udara
dan A
fr,air
1
2 Tebak tinggi Radiator
L
3
2
13
Hitung luas aliran bebas sisi udara dan air A
ff,udara
dan A
ff,egr
Hitung : 1. ΔT
lmtd
2. fluks massa sisi udara dan air G
udara
dan G
air
Hitung Bilangan Reynold sisi udara dan air Re
udara
dan Re
air
Hitung efisiensi sirip sisi udara Hitung koefisien transfer panas dan koefisien gesek sisi
udara dan EGR
Hitung efisiensi sirip total sisi udara
3 2
14
Ya 3
Hitung efektifitas perpindahan panas penukar kalor ε dan C
min
C
max
Tentukan Number of Transfer Units NTU
Hitung luas transfer panas sisi udara A
udara
Hitung absolut beda tinggi radiator hasil hitung dengan tebakan ΔL
3
Tidak 2
Hitung koefisien perpindahan panas total berdasar sisi udara
Hitung Volum total dan tinggi radiator baru V
total
dan L
3,baru
Hitung laju kapasitas panas sisi udara dan air C
udara
dan C
air
4
15
4
Hitung Temperatur udara keluar baru T
out,udara baru
Hitung pressure drop sisi air ΔP
air
dan sisi udara ΔP
udara
Hitung Laju perpindahan Panas Total berdasar sisi udara q
tot
Hitung absolut beda Temperatur udara keluar hasil hitung dengan
tebakan ΔT
out,udara
1 Tidak
Ya Hitung Kecepatan udara u
udara
Hitung volum spesifik sisi udara dan EGR titik awal, akhir, dan rata-rata
5
16
Gambar 7. Diagram alir perancangan penukar kalor jenis Radiator
Hasil Perancangan Radiator
Hitung jumlah plat sirip tiap baris pada sisi udara N
f,udara
Hitung jumlah baris plat sisi udara dan air N
r,udara
dan N
r,air
5
Hitung panjang dan lebar plat pada sisi udara P
f,udara
dan lb
f,udara
17
6. Hasil Perhitungan Radiator