Eksperimen dilakukan sebanyak 48 kali percobaan sesuai dengan variasi, dan berikut adalah Tabel 4.1 untuk hasil data AA1 yang diperoleh dari alat ukur
eksperimen yang dicatat secara otomatis : Tabel 4.1 Hasil pengujian data AA1
Date T
h
pada tangki T
h,i
T
h,o
T
c,i
T
c,o
14032016 07:59:23.72 65,2381
60,4664 46,6326
27,0646 28,2763
14032016 07:59:25.71 65,2461
60,4476 46,6227
27,0683 28,2837
14032016 07:59:27.72 65,2575
60,4536 46,6224
27,0873 28,4039
14032016 07:59:29.71 65,2539
60,4419 46,6088
27,0846 28,3119
14032016 07:59:31.71 65,2327
60,3901 46,5774
27,0563 28,2386
14032016 07:59:33.71 65,2488
60,3721 46,5738
27,0526 28,4041
14032016 07:59:35.71 65,2491
60,3519 46,5388
27,0889 28,3493
14032016 07:59:37.72 65,2075
60,3375 46,4896
27,0981 28,2454
14032016 07:59:39.72 65,1854
60,3079 46,4527
27,0981 28,353
14032016 07:59:41.72 65,2165
60,2926 46,4724
27,0861 28,4183
14032016 07:59:43.71 65,2455
60,2621 46,4818
27,088 28,3401
14032016 07:59:45.72 65,2596
60,2334 46,4806
27,0935 28,296
14032016 07:59:47.72 65,2632
60,2049 46,4706
27,0671 28,3055
14032016 07:59:49.71 65,2491
60,1978 46,422
27,0818 28,2935
14032016 07:59:51.71 65,235
60,1813 46,3952
27,0926 28,2215
14032016 07:59:53.71 65,2422
60,1679 46,3662
27,0907 28,2565
14032016 07:59:55.71 65,2306
60,1517 46,3834
27,0843 28,2408
14032016 07:59:57.72 65,2261
60,1407 46,349
27,1024 28,3941
14032016 07:59:59.71 65,2332
60,1048 46,3472
27,0951 28,3647
14032016 08:00:01.71 65,2386
60,0709 46,34
27,0788 28,2666
14032016 08:00:03.71 65,2413
60,0671 46,3173
27,1006 28,3224
14032016 08:00:05.72 65,253
60,0339 46,3164
27,0868 28,2764
14032016 08:00:07.72 65,2601
60,0159 46,3001
27,0757 28,3555
14032016 08:00:09.72 65,2568
60,0049 46,2742
27,0865 28,3709
14032016 08:00:11.72 65,2392
59,9773 46,2455
27,0767 28,3104
14032016 08:00:13.71 65,2376
59,9507 46,2249
27,0631 28,1967
14032016 08:00:15.72 65,2412
59,9295 46,2005
27,0966 28,175
14032016 08:00:17.71 65,2349
59,9568 46,2165
27,1127 28,3243
14032016 08:00:19.72 65,2846
59,9281 46,2307
27,1163 28,3786
14032016 08:00:21.72 65,2861
59,9119 46,2178
27,0908 28,3734
14032016 08:00:23.71 65,2864
59,8397 46,1891
27,0709 28,4141
14032016 08:00:25.72 65,2616
59,8253 46,1695
27,0755 28,2973
14032016 08:00:27.71 65,2747
59,832 46,1674
27,12 28,306
14032016 08:00:29.71 65,2792
59,7937 46,1619
27,0743 28,3182
14032016 08:00:31.72 65,2873
59,7739 46,1321
27,0835 28,2143
14032016 08:00:33.71 65,2986
59,7611 46,1563
27,0832 28,4466
14032016 08:00:35.71 65,2651
59,7323 46,1079
27,086 28,3041
14032016 08:00:37.71 65,2361
59,7225 46,0623
27,086 28,283
14032016 08:00:39.71 65,2546
59,7 46,0593
27,0989 28,2747
14032016 08:00:41.72 65,2562
59,683 46,0572
27,097 28,3345
14032016 08:00:43.71 65,2687
59,6551 46,0563
27,0676 28,4981
14032016 08:00:45.71 65,2636
59,6488 46,024
27,0768 28,3326
14032016 08:00:47.72 65,2478
59,606 46,0089
27,0715 28,3209
14032016 08:00:49.71 65,2409
59,5593 45,9684
27,0596 28,332
Universitas Sumatera Utara
14032016 08:00:51.71 65,2391
59,5797 45,9657
27,0777 28,3216
14032016 08:00:53.72 65,2675
59,5537 45,9618
27,0731 28,2968
14032016 08:00:55.72 65,2693
59,5267 45,9319
27,0722 28,3593
14032016 08:00:57.71 65,2764
59,5124 45,9401
27,0666 28,2876
14032016 08:00:59.71 65,2711
59,5049 45,9175
27,0783 28,3149
14032016 08:01:01.71 65,2788
59,4717 45,8964
27,0793 28,2192
14032016 08:01:03.72 65,3063
59,4432 45,8952
27,0593 28,3584
14032016 08:01:05.72 65,2959
59,4367 45,8701
27,0912 28,3324
14032016 08:01:07.72 65,2836
59,4382 45,836
27,1057 28,3128
14032016 08:01:09.71 65,2809
59,4232 45,8197
27,0857 28,3011
14032016 08:01:11.72 65,2693
59,3669 45,8278
27,0887 28,3197
14032016 08:01:13.72 65,2737
59,3846 45,8016
27,1041 28,3232
14032016 08:01:15.72 65,2746
59,3505 45,7708
27,0885 28,3213
14032016 08:01:17.72 65,1815
59,3325 45,7663
27,0958 28,1898
14032016 08:01:19.71 65,3311
59,3254 45,7527
27,1041 28,2027
14032016 08:01:21.72 64,5587
59,2939 45,7454
27,0921 28,3287
14032016 08:01:23.71 64,3505
59,2832 45,7506
27,1004 28,3351
14032016 08:01:25.72 64,8771
59,2825 45,7241
27,0611 28,2655
14032016 08:01:27.72 65,2481
59,2607 45,7304
27,0793 28,2551
14032016 08:01:29.71 65,1394
59,2508 45,7129
27,0765 28,2707
14032016 08:01:31.72 65,0686
59,2143 45,7021
27,0427 28,2499
14032016 08:01:33.71 65,0788
59,2194 45,6842
27,0645 28,3066
14032016 08:01:35.72 65,1502
59,2039 45,6713
27,091 28,2741
14032016 08:01:37.71 65,1956
59,2117 45,6746
27,1036 28,2996
14032016 08:01:39.72 65,1281
59,1937 45,6236
27,1017 28,295
Suhu rata-rata 65,21607
59,79058 46,12267
27,08404 28,3096
Data tersebut akan diolah untuk mencari nilai rata-ratanya dimana untuk data AA1 diperoleh :
T
h,i
= 59,79 T
c ,i
= 27,08 T
h,o
= 46,12 T
c,o
= 28,30 Grafik pengujian yang diperoleh dari pengukuran thermocouple ditunjukkan pada
Gambar 4.3 yaitu sebagai berikut :
Gambar 4. 3 Grafik pengujian data AA1
Universitas Sumatera Utara
Setelah data eksperimen diolah maka akan dianalisis sifat-sifat fluida dan besar perpindahan panas serta nilai efektifitasnya dengan metode NTU tanpa melalukan
iterasi. Didalam perhitungan ini sifat-sifat fisik fluida dihitung pada temperatur rata-rata, dengan syarat seperti pada persamaan 2. 15a dan 2.15b. Berikut adalah
analisa data untuk nilai efektifitas eksperimen pertama data AA1 dengan hasil sebagai berikut :
Diketahui : Temperatur oli masuk T
h,i
= 59,79
o
C Temperatur oli keluar T
h,o
= 46,12
o
C Temperatur air masuk T
c,i
= 27,08
o
C Temperatur air keluar T
c,o
= 28,30
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
Ditanya : Efektifitas
ɛ = ...? Penyelesaian
Gambar 4.4 Skematik distribusi suhu Diperoleh hasil dengan menggunakan persamaan pada metodologi penelitian yang
terdapat pada Tabel 4.2 sebagai berikut :
Tabel 4.2 Analisis pengolahan data AA1 eksperimental
Parameter Analisis fluida Oli
Analisi fluida Air
laju aliran m
h
= 0,0146 kgs m
c
= 0,0498 kgs Laju pindahan panas
q = 225,23 Nms q = 225,23 Nms
Panas jenis fluida
c
p,h
= 1280,8 Jkg K
c
p,c
= 4178,86 Jkg K Kapasitas fluida
C
h
= 18,67 WK Cmin
C
c
= 208,25 WK Cmax
Efektifitas
ε = 41,78
Universitas Sumatera Utara
Setelah diperoleh nilai efektifitas untuk satu data yaitu AA1 maka untuk data selanjutnya dihitung menggunakan Microsoft Excel 2007. Tabel 4.3 berikut
adalah tabel untuk hasil perhitungan menggunakan Microsoft Excel 2007 untuk semua data :
Tabel 4.3 Analisa data eksperimental
Nama Data
Fluida Panas Oli Fluida Dingin Air
Efektifitas
ε
Debit lpj
Temperatur Masuk
T
h,i
o
C Temperatur
Keluar
T
h,o
o
C Debit
lpj Temperatur
Masuk
T
c,i
o
C Temperatur
Keluar
T
c,o
o
C
AA1
60 59,79
46,12 180
27,08 28,31
41,78
AA2
65,06 49,07
27,04 28,54
42,06
AA3
70,09 51,98
27,04 29,07
42,06
AA4
75,18 55,91
27,01 28,95
40,02
AB1
60,06 45,34
300 27,08
28,76 44,63
AB2
65,00 48,42
27,09 30,10
43,74
AB3
70,45 50,90
27,01 28,71
45,00
AB4
75,12 53,50
27,04 28,86
44,95
AC1
60,04 40,70
420 27,02
28,81 58,59
AC2
65,14 43,93
26,93 28,17
55,50
AC3
70,08 45,33
27,18 28,41
57,70
AC4
74,98 49,69
26,98 27,99
52,70
AD1
60,10 40,67
540
27,00 27,21
60,20
AD2
65,01 44,23
27,00 28,48
54,68
AD3
70,00 47,48
26,98 28,12
52,35
AD4
75,01 49,84
27,00 28,10
52,43
BA1
120 61,71
49,68 180
27,03 28,13
34,68
BA2
65,01 51,92
27,03 28,48
34,47
BA3
70,00 56,10
26,88 28,54
32,23
BA4
75,07 59,14
27,08 29,45
33,19
BB1
60,03 47,17
300 27,06
28,56 39,01
BB2
65,03 48,29
27,01 28,59
44,05
BB3
69,99 55,06
27,03 29,14
34,76
BB4
75,02 55,39
27,04 29,90
40,92
BC1
60,02 47,83
420 27,07
28,87 36,99
BC2
65,01 49,64
27,08 28,75
40,53
BC3
70,00 52,27
26,98 29,07
41,21
BC4
75,01 54,32
27,10 30,03
43,18
Universitas Sumatera Utara
BD1
60,08 49,97
540 27,05
28,55 30,60
BD2
65,11 51,30
27,17 28,51
36,40
BD3
70,04 54,07
27,07 28,30
37,18
BD4
74,99 55,42
27,06 28,38
40,83
CA1
180 60,03
50,12 180
26,98 29,29
29,97
CA2
65,05 53,86
27,07 29,42
29,45
CA3
70,03 56,10
27,01 29,22
32,38
CA4
75,01 60,20
27,02 29,64
30,87
CB1
60,06 48,90
300 27,09
29,73 33,84
CB2
65,07 50,35
27,01 30,02
38,67
CB3
70,04 52,91
27,03 28,97
39,83
CB4
75,05 53,12
27,01 29,56
45,66
CC1
60,04 45,40
420 27,10
29,77 44,43
CC2
65,10 47,06
27,04 30,08
47,39
CC3
70,03 51,81
27,00 29,72
42,34
CC4
75,04 52,10
27,10 29,95
47,86
CD1
60,04 44,78
540 27,06
29,66 46,28
CD2
65,07 47,16
27,08 29,83
47,15
CD3
70,05 50,11
27,02 29,75
46,35
CD4
75,04 51,08
27,08 29,86
49,96
Dari data perhitungan tersebut dapat dilihat nilai efektifitas alat penukar kalor dipengaruhi oleh debit fluida masuk APK baik itu oli maupun air. Berikut
perbandingan tersebut disajikan dalam bentuk Gambar 4.5 dibawah ini :
Gambar 4.5 Efektifitas pengujian dengan suhu oli masuk 60
o
C Dari Gambar 4.5 diatas dapat dilihat nilai efektifitas APK berbanding
lurus dengan peningkatan debit air yang masuk, dengan adanya peningkatan debit
10 20
30 40
50 60
70
180 300
420 540
E fek
ti fi
ta s
Debit air ljam
Efektifitas pengujian Thi 60
o
C
ε-Debit oli 60 lpj ε-Debit oli 120 lpj
ε-Debit oli 180 lpj
Universitas Sumatera Utara
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
