- Faktor koreksi terhadap jarak sekat pada sisi masuk dan sisi keluar alat penukar kalor
R
s
= �
L
b
L
b ,i
�
2 −n
′
+ �
L
b
L
b ,o
�
2 −n
′
Lit. 16 hal. 650 2.67
dimana: n
′
= 1 untuk aliran laminar n
′
= 0,2 untuk aliran turbulen
2.2.5 Koefisien perpindahan kalor menyeluruh
Persamaan dibawah berlaku untuk alat penukar kalor dalam kondisi baru atau tidak terjadi faktor pengotoran pada pipa.
U
o
=
1
d o d i
×
1 h i
+
d o 2k
×ln
d o d i
+
1 h o
Lit.8 hal. 38 2.68
Jika terjadi faktor pengotoran maka koefisien perpindahan panas menyeluruh dapat ditentukan:
1 U
=
1 h
o
+ f
o
+
d
o
×ln �
d o d i
� 2k
w
+
f
i
×d
o
d
i
+
d
o
h
i
×d
i
Lit.8 hal. 41 2.69
2.2.6 Efektivitas alat penukar kalor
Efektivitas digunakan untuk membandingkan satu alat penukar kalor dengan alat penukar kalor lainnya untuk memudahkan memilih yang sesuai
dengan kebutuhan. Efektivitas dipengaruhi oleh beberapa macam faktor. Salah satunya adalah kecepatan aliran. Penukar kalor selongsong dan tabung
menggunakan dua fluida. Bila perbandingan kecepatan aliran antara kedua fluida ini bertambah, maka efektivitas juga bertambah.
Efektivitas alat penukar kalor untuk tipe selongsong dan tabung yakni: ϵ = 2 �1 + c + √1 + c
2 1+exp �−NTU √1+c
2
� 1
−exp �−NTU √1+c
2
�
�
−1
Lit. 4 hal.694 2.70
c =
C
min
C
max
=
�ṁ.c
p
�
min
�ṁ.c
p
�
max
Lit. 4 hal.694 2.71
NTU =
UA C
min
Lit. 4 hal.694 2.72
Universitas Sumatera Utara
2.3 Analisis CFD Menggunakan Flow Simulation Solidwork
Computational Fluid Dynamics CFD adalah metode perhitungan dengan sebuah kontrol dimensi, luas dan volume dengan memenfaatkan bantuan
komputasi komputer untuk melakukan perhitungan pada tiap-tiap elemen pembaginya. CFD adalah penghitungan yang mengkhususkan pada fluida. Mulai
dari aliran fluida, perpindahan panas dan reaksi kimia yang terjadi pada fluida. Atas prinsip-prinsip dasar mekanika fluida, konservasi energi, momentum,
massa, penghitungan dengan CFD dapat dilakukan. Secara sederhana proses penghitungan yang dilakukan oleh aplikasi CFD adalah dengan kontrol-kontrol
penghitungan yang telah dilakukan maka kontrol penghitungan tersebut akan melibatkan dengan memanfaatkan persamaan-persamaan yang terlibat. Persaman-
persamaan ini adalah persamaan yang membangkitkan dengan memasukan parameter apa saja yang terlibat dalam domain.
Misalnya ketika suatu model yang akan dianalisa melibatkan temperatur berarti model tersebut melibatkan persamaan energi atau konservasi dari energi
tersebut. Inisialisasi awal dari persaman adalah boundary condition. Boundary condition adalah kondisi dimana kontrol-kontrol perhitungan didefinisikan
sebagai definisi awal yang akan dilibatkan ke kontrol-kontrol penghitungan yang berdekatan dengannya melalui persaman-persamaan yang terlibat.
Adapun beberapa keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan CFD antara lain:
- Meminimumkan waktu dan biaya dalam mendesain suatu produk, bila proses desain tersebut dilakukan dengan uji eksperimen dengan akurasi tinggi.
- Memiliki kemampuan sistem studi yang dapat mengendalikan percobaan yang sulit atau tidak mungkin dilakukan melalui eksperimen.
- Memiliki kemampuan untuk studi dibawah kondisi berbahaya pada saat atau sesudah melewati titik kritis termasuk studi keselamatan dan scenario
kecelakaan. - Keakuratannya akan selalu dikontrol dalam proses desain.
Universitas Sumatera Utara
