air menyebabkan bilangan Reynold dan Nusselt semakin besar. Hal tersebut akan mempengaruhi perpindahan panas konveksi yang diterima oleh air yaitu semakin
cepat, namun efektifitasnya berbanding terbalik dengan peningkatan debit oli masuk APK. Dengan adaya peningkatan debit oli maka akan mempersingkat
waktu bagi oli untuk membuang panasnya melalui perpindahan panas konveksi terhadap dinding pipa. Sehingga efektifitas maksimum diperoleh pada debit air
maksimum yaitu 540 ljam dan debit oli minimun yaitu 60 ljam. Dan untuk suhu oli masuk APK T
h,i
65
o
C, 70
o
C, 75
o
C diperoleh hasil yang sama untuk efektifitas maksimum seperti pada Gambar 4.5.
4.2 Analisa Data Secara Teori
Untuk proses perhitungan menggunakan metode NTU- ɛ akan ditampilkan
dibawah ini untuk kondisi dua data yaitu data AA1 untuk data dengan aliran fluida laminar dan data AD1 dengan aliran fluida pada cangkang adalah transisi.
Berikut adalah untuk data AA1 dimana fluida panas dalam tabung mengalir oli dengan debit 60 ljam dengan temperatur fluida masuk APK 60
o
C T
h,i
dan untuk fluida dingin dalam cangkang mengalir air dengan debit 180 ljam dengan
temperatur fluida masuk APK 27
o
C T
c,i
, untuk spesifikasi APK sama seperti yang dijabarkan pada sub bab 3.2 dan untuk spesifikasi sifat fluida oli dan air
diambil dari Tabel A.5 untuk oli dan A.6 untuk air pada lampiran B. Berikut adalah analisa data untuk nilai efektifitas teoritis pertama data AA1 dengan hasil
sebagai berikut :
Diketahui :
Temperatur oli masuk T
h,i
= 60
o
C Temperatur air masuk T
c,i
= 27
o
C Debit oli pada tabung Q
h
= 1,67 x 10
-5
m
3
s Debit air pada cangkang Q
c
= 5 x 10
-5
m
3
s
k
pipa
Pipa Tembaga = 156 Wm.K dari tabel A.1 Lampiran B
Ditanya : Efektifitas
ɛ = ...?
Universitas Sumatera Utara
Penyelesaian
Gambar 4.6 Skematik distribusi suhu Dengan menggunakan persamaan pada BAB 2 diperoleh hasil perhitungan untuk
beberapa parameter, dimana dilakukan iterasi sebanyak 3 kali untuk mendapat hasil yang akurat. Hasil perhitungan tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.4 dibawah init :
Tabel 4.4 Hasil perhitungan teoritis dengan tiga kali iterasi
Persa- maan
Parameter Iterasi 1
Iterasi 2 Iterasi 3
Fluida Oli Fluida Air
Fluida Oli Fluida Oli
Fluida Oli Fluida Oli
-
Temperatur rata-rata K
T
h
= 323 T
c
= 305 T
h
= 325,8 T
c
= 301 T
h
= 325,8 T
c
= 301
m = ρ Q
Laju aliran massa kgs
ṁ
h
= 0,0145
ṁ
c
= 0,0497
ṁ
h
= 0,0145
ṁ
c
= 0,0498
ṁ
h
= 0,0145
ṁ
c
= 0,0498
2.21
Bilangan Reynold
Re = 14,9 Re = 1213
Re = 17,1 Re = 1115,3
Re = 17,1 Re = 1115,3
2.22 Bilangan Nusselt
Nu = 8,61 Nu = 12,9
Nu = 8,54 Nu = 13,0
Nu = 8,9 Nu = 12,9
2.6
Pindahan panas konveksi Wm
2
K h
i
= 121,3 h
o
= 114,9 h
i
= 121,0 h
o
= 114,2 h
i
= 127,5 h
o
= 113,9
2.5
Luas bidang konveksi m
2
A
i
= 0,08478
A
o
= 0,101736
A
i
= 0,08478
A
o
= 0,101736
A
i
= 0,08478
A
o
= 0,101736
2.3
Tahanan Panas total KW
R = 0,194 R = 0,195
R = 0,194
2.4
Pindahan panas menyeluruh
Wm
2
K U = 60,95
U = 60,5 U = 61,9
2.16
Kapasitas fluida WK
Ch = 29,08 Cc = 207,86
Ch = 29,2 Cc = 208,2
Ch = 29,2 Cc = 208,2
2.18
Perbandingan kapasitas
C = 0,14 C = 0,14
C = 0,14
2.19 NTU
