4.3 Analisa Numerik
Analisa numerik ini dilakukan dengan menggunakan Personal Computer PC dengan processor 3,06GHz Pentium IVD dan memory 1,5
GHz. Untuk setiap penyelesaian analisa numerik membutuhkan waktu selama 20 jam 28 menit , dengan menerapkan jumlah iterasi maksimum
sebesar 2000. Pada Zona pipa tembaga diterapkan temperatur keluarnya 55 c, pada Zona bentuk air diterapkan temperatur keluarnya 35
c. Dalam pengujian ini akan di tampilkan data pada waktu 30 menit,
60 menit, 90 menit, 120 menit, 150 menit, dan 180 menit. Dengan menginput data - data diatas maka didapatkanlah distribusi - distribusi dari
dari perpindahan panas coil ke air. adalah sebagai berikut.
Universitas Sumatera Utara
1. Kontur temperatur dan vektor kecepatan pada waktu 30 menit
Gambar 4.7 kontur temperatur aliran perpindahan panas coil ke air selang waktu 30 menit pada saat beroperasi water heater.
Gambar 4.8 kecepatan rata –rata selang waktu 30 menit pada saat beroperasi water heater.
Universitas Sumatera Utara
2. Kontur temperatur dan vektor kecepatan pada waktu 60 menit
Gambar 4.9 Temperatur rata –rata selang waktu 60 menit pada saat beroperasi water heater.
Gambar 4.10 kecepatan rata –rata selang waktu 60 menit pada saat beroperasi water heater.
Universitas Sumatera Utara
3. Kontur temperatur dan vektor kecepatan pada waktu 90 menit
Gambar 4.11 temperatur rata –rata selang waktu 90 menit pada saat beroperasi water heater.
Gambar 4. 12 kecepatan rata –rata selang waktu 90 menit pada saat beroperasi water heater.
Universitas Sumatera Utara
4. Kontur temperatur dan vektor kecepatan pada waktu 120 menit
Gambar 4.13 temperatur rata –rata selang waktu 120 menit pada saat beroperasi water heater.
Gambar 4.14 kecepatan rata –rata selang waktu 120 menit pada saat beroperasi water heater.
Universitas Sumatera Utara
5. Kontur temperatur dan vektor kecepatan pada waktu 150 menit
Gambar 4.15 temperatur rata –rata selang waktu 150 menit pada saat beroperasi water heater.
Gambar 4.16 kecepatan rata –rata selang waktu 150 menit pada saat beroperasi water heater.
Universitas Sumatera Utara
6. Kontur temperatur dan vektor kecepatan pada waktu 180 menit
Gambar 4.17 temperatur rata –rata selang waktu 180 menit pada saat beroperasi water heater.
Gambar 4.18 kecepatan rata –rata selang waktu 180 menit pada saat beroperasi water heater.
Universitas Sumatera Utara
Di dalam gambar kontur temperatur dan vektor kecepatan dari gambar tersebut, kita dapat melihat bahwa temperatur berubah pada waktu 30 menit, 60
menit, 90 menit, 120 menit, 150 menit, dan 180 menit. Dari hasil simulasi CFD,
dapat di lihat bahwa temperatur air awalmasuk = 30 C
sesuai dengan hasil dari data pengujian dipanaskan melalui pipa tembaga dengan temperatur pipa
tembaga
awalmasuk =
55 C
sesuai dengan hasil dari data pengujian menghasilkan temperatur dari dari pipa tembaga selama simulasi 3 jam dan
selama tiga waktunya divariasikan temperature rata-ratanya 319.7585 K
Pada gambar vector kecepatan yang ditampilakn dapat dilihat bahwa air bersirkulasi secara natural tanpa ada daya pendorong dari luar. Pergerakan air ini
hanya diakibatkan oleh perbedaan temperatur fluidanya. Dalam simulasi berlangsung dalam keadaan transiet dan terjadi di dalam water heater adalah
konveksi natural, maka dalam grafik hasil simulasi ini, akan terlihat bahwa temperatur akan terus meningkat. Peningkatan temperatur tersebut dapat kita lihat
pada grafik berikut ini :
Gambar 4.19 Temperatur water heater pada waktu air berisi penuh
Universitas Sumatera Utara
Untuk dapat membandingkan dengan temperatur air yang panas dari hasil pengujian dan hasil simulasi CFD diperoleh hasil perbandingan sekitar 6 , maka
ditampilkan grafik seperti pada gambar 4.19 berikut. pada grafik tersebut dapat dilihat bahwa ke dua temperatur cenderung naik pada mulai water heater mulai
beroperasi. Dalam pengujian di peroleh data temperatur di ukur di dasar tangki dan di tengah-tengah tangki. Di dalam grafik Data hasil simulasi akan
dimaksudkan di dalam grafik, adapun grafik sebagai berikut:
Gambar 4.20 perbandingan antara temperatur di pengujian dan temperature di simulasi
Di dalam grafik bahwa temperatur rata-rata awal pada hasil pengujian 31.5
C dan temperatur akhir 43.5 C. di temperatur rata-rata hasil simulasi dengan
perangkat lunak CFD pada temperatur rata-rata awal 30 C dan temperatur akhir
47.5 C. dari grafik bahwa terlihat hasil simulasi lebih panas dari hasil pengujian
ini memungkinkan bahwa panas dari hasil simulasi itu tidak ada yang terbuang di water heater, dan pada saat hasil pengujian ada kehilangan panas dari setiap
Universitas Sumatera Utara
dinding water heater. adapun kehilangan panas itu sebanyak 6 bila di bandingkan dengan hasil simulasi.
4.4 Eksperimen mengubah bentuk coil di water heater
Kategori