Tabel 4.1: Hasil Surface Parameter untuk sisi tabung
Parameter Minimum
Maximum Average
Bulk Average
Surface Area [m2]
Pressure [Pa] 232903.695
311668.526 273009.324
273009.194 0.009724675
Density [kgm3] 1013.38414
1017.53176 1015.46292
1015.46291 0.009724675
Velocity [ms] 2.05296294
2.32090052 2.10069302
2.100694 0.009724675
X - Component of Velocity [ms]
-0.10077482 0.844107059
0.171816215 0.1718168
0.009724675 Y - Component of Velocity
[ms] -0.36763447
0.943976995 0.076886581
0.076886836 0.009724675
Z - Component of Velocity [ms]
2.05295988 2.07208011
2.06785046 2.06785134
0.009724675 Fluid Temperature [°C]
30.0004741 41.2138111
35.5947719 35.5947905
0.009724675 Solid Temperature [°C]
30.0004779 41.1960191
35.5978461 35.5978746
0.009724675
Tekanan maximum pada sisi selongsong sebesar 1604371.79Pa, pada tabel 4.2. Tekanan keluar adalah sebesar 1568179.61Pa.Sehingga penurunan tekanan
yang terjadi sebesar 70892,87 Pa. Kecepatan rata-rata pada sisi keluar nosel selongsong sebesar 3,36ms.
Tabel 4.2: Hasil Surface Parameter untuk sisi selongsong
Parameter Minimum
Maximum Average
Bulk Average
Surface Area [m2]
Pressure [Pa] 1568179.61
1639072.48 1604371.79
1604362.01 0.012448036
Density [kgm3] 442.243934
465.193929 453.595629
453.59883 0.012448036
Velocity [ms] 3.25810801
3.46497425 3.36167697
3.36166321 0.012448036
X - Component of Velocity [ms]
-0.35365423 0.888876348
0.128331046 0.128367216
0.012448036 Y - Component of Velocity
[ms] -1.076502
0.570286537 -0.03674383
-0.03675419 0.012448036
Z - Component of Velocity [ms]
-3.4269177 -3.25436
-3.33872763 -3.3387074
0.012448036 Fluid Temperature [°C]
39.5082697 54.999828
47.3371252 47.3349648
0.012448036 Solid Temperature [°C]
39.6318061 54.9998248
47.3208033 47.3186409
0.012448036
4.3.2 Kecepatan
Kecepatan pada sisi tabung berdasarkan perhitungan akan berbeda melihat perbandingannya karena kecepatan tersebut terjadi di sepanjang tabung dan tidak
pada nosel karena kecepatan pada nosel lebih cepat karena memiliki luas permukaan yang kecil. Gambar 4.17 dimana color bar-nya untuk maximum
kecepatan diset sebesar 4 ms. Gambar dibawah menunjukan keecepatan pada sisi tabung sebesar 0 ms sampai 2,32 ms.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.20: Cut plot pandangan depan kecepatan maximum diset 4 ms Pada gambar 4.18, dimana color bar-nya untuk maximum kecepatan diset
sebesar 5 ms, menunjukan keecepatan pada sisi selongsong sebesar 0 ms sampai 3,46 ms.
Gambar 4.21: Cut plot pandangan depan kecepatan maximum diset 5 ms
Universitas Sumatera Utara
4.3.3 Temperatur dan Efektivitas alat penukar kalor
Untuk mengetahui efektivitas alat penukar kalor dari hasil simulasi dilakukan perhitungan dimana parameter yang diperlukan berdasarkan dari hasil
simulasi. Tabel 4.3 merupakan parameter yang didapat dari hasil simulasi untuk alternatif 1.
Tabel 4.3: Hasil simulasi APK 46 sekat Selongsong
Tabung Temperatur masuk T
h,i
54,99 T
c,i
30 Temperatur keluar T
h,o
39,508 T
c,o
41,19 Massa jenis
C
p,s
3041,2 C
p,t
4020 Laju aliran massa
m
s
9,42 m
t
10,21
c
c
= m
t
× C
p,t
= 10,21 kgs x 4020 Jkg.
o
C = 41044,2 Js.
o
C c
h
= m
s
× C
p,s
= 9,42 kgs x 3041,2 Jkg.
o
C = 28648,104 Js.
o
C c
c
c
h
, maka c
c,max
= 41044,2 Js.
o
C
Efektifitas alat penukar kalor ϵ =
Q Q
max
= m
̇
t
× c
p
× �T
h,i
− T
h,o
� c
min
× �T
h,i
− T
c,i
� =
10,21 × 4020 × 54,99 − 39,508℃
28648,104Js. ℃ × 54,99 − 30℃
= 0,887
Universitas Sumatera Utara
Pada grafik 4.1, dan grafik 4.2 merupakan perbandingan perpindahan kalor dan penurunan tekanan terhadap jumlah baffle secara perhitungan dan analisa
CFD yang menggunakan perangkat lunak Solidworks Flow Simulation.
grafik 4.1: perbandingan perpindahan kalorQ terharap jumlah baffle
grafik 4.2: perbandingan Penurunan tekanan terharap jumlah baffle
390000.00 400000.00
410000.00 420000.00
430000.00 440000.00
450000.00 460000.00
470000.00 480000.00
490000.00
46 42
38 34
P e
rpi nda
ha n k
a lo
r [W
]
Perpindahan kalor Q vs Jumlah baffle
Q CFD Q hitungan
10000 20000
30000 40000
50000 60000
70000 80000
46 42
38 34
P e
nur una
n Te k
a na
n [P
a ]
Penurunan Tekanan vs Jumlah Baffle
Hitungan CFD
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
