ti = suhu fluida masuk tabung ℃
to= suhu fluida keluar tabung ℃
2.8 Metode NTU
Metode perhitungan dengan LMTD dapat digunakan bila keempat suhu dari 2 fluida diketahui, yaitu fluida masuk fluida panas dan dingin, suhu fluida keluar
fluida panas dan dingin. Tetapi sering dalam persoalan APK yang diketahui suhu fluida panas dan dingin yang masuk. Maka dari itu digunakan metode NTU
yang diperkenalkan oleh Nusselt. Dalam hal ini diperkenalkan notasi dari keefektifan APK yang didefinisikan
sebagai berikut: Perpindahan laju pindahan panas real dengan perpindahan panas maksimum
secara teori dapat terjadi dengan kondisi fluida masuk sama ke dalam APK fluida, kapasitas, suhu sama
Atau secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut: E =
����� ���������
2.49 Dalam APK aliran sejajar, ∆Tmax tidak pernah tercapai. ∆Tmax tercapai untuk
aliran berlawanan, dimana pada gambar B Tco mendekati Thi dan untuk gambar C Tho mendekati Tci. Kemudian perkalian antara laju aliran massa dengan panas
jenis disebut kapasitas panas yang dinotasikan dengan C. C =
ṁ.C
p
2.50 Untuk kapasitas fluida panas dituliskan:
ṁ
h
. C
ph
= C
h
2.51 dan untuk kapasitas fluida dingin dituliskan:
ṁ
c
. C
pc
= C
c
2.52 perpindahan panas maksimum yang terjadi berdasarkan teori dihitung dengan
menggunakan rumus
Universitas Sumatera Utara
q
max
= ṁ.C
p
min Thi-Tci 2.53
Dimana : q
max
= Perpindahan panas maksimum W ṁ
= massa persatuan waktu Kgs �
�
���
= Kapasitas panas minimum
� ��
℃ Thi
= Suhu panas masuk ℃
Tci = Suhu dingin masuk
℃ Maka berdasarkan persamaan yang telah dituliskan keefektifan APK menjadi:
E =
ṁ
ℎ
�
�ℎ
�
ℎ�
−�
ℎ�
�ṁ�
�
���� �
ℎ�
−�
��
dan E =
ṁ
�
�
��
�
��
−�
��
�ṁ�
�
���� �
ℎ�
−�
��
2.54 Bila
ṁ.C
p
min = ṁ
h
.C
ph
, maka keefektifan E menjadi, E =
�
ℎ�
−�
ℎ�
�
��
−�
��
2.55 Bila
ṁ.C
p
min = ṁ
c
.C
pc
, maka keefektifan E menjadi, E =
�
��
−�
��
�
ℎ�
−�
ℎ�
2.56 Sehingga dengan mengetahui keefektifan E dari APK, maka didapatkan laju
pindahan panas Q, q = E C
min
T
hi
-T
ci
dimana C
min
= ṁ Cpmin
2.57 Adapun hubungan antara alat efektifitas alat penukar kalor dengan fungsi
NTU dan c dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.4 Hubungan efektifitas dengan NTU dan C [11]
Dengan melihat hubungan antara efektifitas sebagai fungsi dari NTU dan c, nilai dari efektifitas dapat ditentukan melalui grafik yang menunjukan
hubungan tersebut.Adapun beberapa grafik efektifitas dari beberapa alat penukar kalor dpat dilihat dibawah ini.
Gambar 2.19 grafik efektifitas untuk APK shelltube [11]
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.20 grafik efektifitas untuk aliran berlawanan [11]
2.9 Persamaan – Persamaan Yang Digunakan Dalam Perhitungan Teoritis