Latar Belakang Masalah Tujuan
mempunyai nilai bilangan Reynold dibawah 5x10
5
, sedangkan aliran turbulen mempunyai nilai bilangan Reynold diatas 5x10
5
. Perpindahan panas konveksi paksa merupakan perpindahan panas yang
terjadi akibat fluida bergerak karena adanya gaya luar yang bekerja pada fluida tersebut.
[9]
Perbedaan antara aliran laminar dan turbulen dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut.
Tabel 2.2 Perbedaan Aliran Laminar dan Turbulen
[10]
Aliran Gerakan
Fluida Kecepatan
Fluida Viskositas
Lintasan Gerak
Laminar Lurus Rendah
Tinggi Teratur
Turbulen Tidak teratur Relatif tinggi
Rendah Tidak teratur
Gambar 2.3 Aliran Laminar dan Turbulen
[11]
Perhitungan koefisien konveksi h fluida dapat dilakukan dengan beberapa tahap. Tahap awal adalah mencari bilangan Reynold Re
L
dengan persamaan:
[12]
Re
L
= ρ x U
∞
x L μ
………………………………….2-1
Dimana: Re
L
= Bilangan Reynold ρ = Massa jenis fluida kgm
3
U
∞
= Kecepatan aliran fluida ms
L = Panjang lapisan konveksi m μ = Viskositas Nsm
2
Tahap berikutnya adalah mencari bilangan bilangan Prandtl Pr dan koefisien konduktivitas termal k dengan menggunakan interpolasi menurut tabel
2.3.
Tabel 2.3 Sifat Udara pada Tekanan 1 atm
[13]
T K ρ
kgm3 C
p
kJkgK μ x 10
7
Nsm
2
ϑ x 10
6
m
2
s k x 10
3
WmK α x 10
6
m
2
s Pr
100 3,5562
1,032 71,1
2,00 9,34
2,54 0,786
150 2,3364
1,012 103,4
4,426 13,8
5,84 0,758
200 1,7458
1,007 132,5
7,590 18,1
10,3 0,737
250 1,3947
1,006 159,6
11,44 22,3
15,9 0,720
300 1,1614
1,007 184,6
15,89 26,3
22,5 0,707
350 0,9950
1,009 208,2
20,92 30,0
29,9 0,700
400 0,8711
1,014 230,1
26,41 33,8
38,3 0,690
Tahap berikutnya adalah menghitung bilangan Nusselt Nu
L
dengan rumus:
Nu
L
= 0,664 x Re
L 12
x Pr
13
...................................................2-2 Dimana:
Nu
L
= Bilangan Nusselt Re
L
= Bilangan Reynold Pr = Bilangan Prandtl
Tahap berikutnya adalah menghitung koefisien konveksi h
L
dengan rumus:
h
L
=
k L
x Nu
L
………………………………..……..2-3 Dimana:
h
L
= Koefisien konveksi Wm
2
K k = Konduktivitas Termal Fluida WmK
L = Panjang Lapisan Konveksi m Nu
L
= Bilangan Nusselt