bagian depan sampai dengan bagian samping silinder. Pressure drop terjadi selama aliran melewati permukaan silinder, tetapi di bagian belakang, boundary
layer mengalami peningkatan tekanan yang berakibat terpecahnya aliran dan memicu terbentuknya wake. Aliran utama mengalami defleksi karena adanya
wake, maka dari itu aliran eksternal berbeda dari prediksi menggunakan teori inviscid [White, 2011].
2.7 Performa Heat Exchanger
Untuk melakukan analisa performa heat exchanger diperlukan beberapa parameter yang merepresentasikan karakteristiknya. Analisa aliran fluida pada
heat exchanger dilakukan menggunakan parameter bilangan Reynolds, pressure drop dan friction factor, sedangkan analisa perpindahan kalor dilakukan
menggunakan parameter harga perpindahan kalor, bilangan Nusselt dan Colburn factor.
2.7.1 Bilangan Reynolds
Bilangan Reynolds adalah bilangan tak berdimensi yang menjadi parameter utama pada perhitungan karakteristik viscous seluruh fluida newtonian.
Bilangan Reynolds menyatakan rasio gaya inersia terhada gaya viscous pada fluida yang dapat dituliskan:
h m
D u
Re
2.7
dengan adalah massa jenis fluida dalam kgm
3
,
m
u
adalah kecepatan rata – rata
fluida dalam ms,
h
D
adalah hydraulic diameter dalam meter dan adalah
viskositas dinamis fluida dalam Pa·s. Pada bilangan Reynolds tinggi, gaya inersia relatif lebih besar dari gaya
viscous, oleh karena itu, gaya viscous tidak dapat menahan fluktuasi yang terjadi secara cepat dan acak, yang disebabkan oleh besarnya gaya inersia, maka
terbentuklah aliran turbulen. Pada bilangan Reynolds rendah, gaya viscous lebih besar daripada gaya inersia, dengan begitu gaya inersia tidak dapat memicu
terjadinya fluktuasi karena tertahan oleh adanya gaya viscous yang lebih besar dan terbentuklah aliran laminar. Bilangan Reynolds pada saat aliran berubah menjadi
turbulen disebut bilangan Reynolds kritis. Nilai bilangan Reynolds kritis berbeda – beda sesuai dengan geometrinya. Pada dasarnya nilai bilangan Reynolds kritis
dapat berubah sesuai dengan tingkat turbulensi pada bagian free stream.
2.7.2 Fanning friction factor dan pressure drop
Fanning friction factor adalah rasio tegangan geser pada dinding terhadap energi kinetik aliran fluida per satuan volume. Fanning friction factor
merepresentasikan gesekan pada permukaan dinding, bersangkutan dengan perpindahan kalor konveksi yang terjadi pada suatu permukaan. Friction factor
berbanding terbalik dengan bilangan Reynolds pada fully developed flow [Shah, 2003]. Fanning friction factor dapat dituliskan dengan persamaan berikut:
min 2
2 A
A V
P f
T m
2.8
Notasi
P
adalah pressure drop dalam satuan pascal, besarnya pressure drop yang terjadi dihitung berdasarkan selisih tekanan inlet dengan tekanan outlet atau
dapat dituliskan:
outlet inlet
P P
P
2.9
Notasi adalah densitas fluida dalam satuan kgm
3
,
m
V
adalah kecepatan rata –
rata pada bagian inlet dalam satuan ms,
T
A
adalah luas permukaan perpindahan kalor dalam satuan m
2
dan
min
A
adalah luas penampang pada bagian inlet dalam satuan m
2
. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2.7.3 Koefisien perpindahan kalor
