perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi selalu mengalami kemajuan yang begitu pesat. Dalam berbagai hal dapat dijumpai banyak sekali
suatu pengembangan dari teori-teori yang telah ada sebelumnya. Teori yang ada sebelumnya dijadikan suatu landasan untuk dapat melakukan pengembangan lebih
lanjut. Sebagai contoh pada dunia industri kebanyakan sering melakukan suatu
penelitian yang bertujuan untuk kemajuan industri tersebut. Hal ini dilakukan dengan tujuan agar pelaksanaan produksi dapat berjalan lancar dan perhitungan
efisiensi. Dalam
perkembangannya, banyak
yang menggunakan
analogi perpindahan kalor terutama pada dunia industri. Pada dunia industri banyak
peralatan yang menggunakan peralatan seperti heat exchanger alat penukar kalor. Pada peralatan tersebut banyak dipasang pipa yang berbentuk silinder baik
yang dipasang secara horisontal maupun vertikal. Penukar kalor atau heat exchanger adalah peralatan yang digunakan
untuk melakukan proses pertukaran kalor antara dua fluida baik cair panas atau dingin maupun gas di mana fluida ini mempunyai temperatur yang berbeda.
Dalam aplikasi penukar kalor di lapangan, banyak permasalahan yang masih ditimbulkan misalnya panas yang ditransfer oleh penukar kalor belum
maksimal dan terjadinya penurunan tekanan sehingga kerja pompa menjadi berat. Hal ini berindikasi pada tingginya biaya untuk listrik dan perawatan. Untuk
mengatasi permasalahan tersebut dapat dibantu dengan memperluas bidang perpindahan kalor, membuat aliran turbulen dalam pipa serta menggunakan bahan
yang mempunyai konduktivitas yang tinggi. Untuk memperluas permukaan perpindahan kalor dilakukan dengan
penambahan sirip pada pipa dalamnya yang sekaligus membentuk aliran turbulen pada pipa luarnya. Hal tersebut dilakukan karena kemampuan menerima kalor itu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
2
dipengaruhi oleh tiga hal yaitu koefisien perpindahan kalor total U, luas perpindahan kalor A, dan selisih temperatur rata-rata
. Penukar kalor yang ideal mempunyai koefisien perpindahan kalor total
U yang tinggi, sehingga mampu untuk mentransfer kalor dengan baik. Hal ini menjadi masalah yang perlu dikaji lebih jauh agar koefisien perpindahan kalornya
tinggi. Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan penambahan sirip berbentuk tegak beralur pada pipa tembaga dengan menggunakan variasi bentuk sirip pada
pipa dalam tube pada alat penukar kalor pipa ganda. Dari berbagai variasi tersebut diharapkan dapat menghasilkan alat
penukar kalor yang memiliki unjuk kerja yang baik yaitu alat penukar kalor yang memiliki koefisien perpindahan kalor total yang tinggi. Oleh karena itu penulis
tertarik untuk mengambil judul Analisis Perpindahan Kalor pada Alat
Penukar Kalor Pipa Ganda dengan Sirip Tegak Beralur . B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan di atas, menimbulkan beberapa masalah yaitu:
1. Penambahan sirip pada pipa dalam akan memperluas permukaan bidang dan dapat membantu meningkatkan koefisien perpindahan kalor.
2. Penambahan sirip tegak beralur akan mempengaruhi koefisien perpindahan kalor.
3. Perbedaan laju aliran dalam air panas akan mempengaruhi laju perpindahan kalor.
4. Perbedaan laju aliran luar air dingin akan mempengaruhi laju perpindahan kalor.
5. Pemilihan bahan tembaga yang digunakan akan meningkatkan laju perpindahan kalor karena mempunyai konduktivitas termal yang tinggi.
6. Pemakaian isolasi pada pipa luar mempengaruhi koefisien perpindahan kalor.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
3
C. Pembatasan Masalah