Koefisien gesek Koefisien kerugian karena hambatan-hambatan dalam pipa Posisi dryoutDNB

70

4.2.2.1. Sirkulasi antara pipa konveksi dengan pipa

layar ruang bakar 1 Persamaan yang digunakan untuk menghitung kecepatan massa G adalah persamaan 2-43. ww ww d out ww ww ww ww ww d d d in d out d d d d ww d NWL K D L f K D L f g z Z G ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ 2 1 1 2 2 1 1 2 _ _ _ Φ +     − + + +     − + − = Seperti perhitungan kecepatan massa G pada pipa sisi ruang bakar diatas, dari data pipa ruang bakar 1 dan pipa-pipa konveksi pada bab 3 diperoleh harga- harga seperti berikut ini NWL Z = Ketinggian permuakaan air ketel Z NWL-LR1 pada pipa layar ruang bakar 1= 7.486 m d ρ = kerapatan air pada pipa konveksi . ww ρ = Kerapatan fluida cair pada pipa sisi ruang bakar. d L = Panjang Pipa konveksi = 7.5 m ww L = Panjang Pipa Waterwall = 10.076 m d D = Diameter pipa konveksi = 0.0762 m ww D = Diameter pipa layar ruang bakar 1 yaitu 0.0762 m G = Kecepatan massa awal dari perhitungan sebelumnya = s m kg 2 546 .

a. Koefisien gesek

Bilangan Reynold pada pipa konveksi 13 . 52 Re 10 98 . 7 0762 . 546 . Re 4 = × × = = − f d GD µ Bilangan Reynold pipa layar ruang bakar 1 : 38 . 348 Re 10 1946 . 1 0762 . 546 . Re 4 = × × = = − f ww GD µ 71 Koefisien gesek pada pipa konveksi : 2276 . 1 13 . 52 64 Re 64 = = = d d f f Koefisien gesek pada pipa layar ruang bakar 1 1837 . 38 . 348 64 Re 64 = = = ww ww f f

b. Koefisien kerugian karena hambatan-hambatan dalam pipa

Dengan cara yang sama pada analisa kecepatan massa pada pipa sisi ruang bakar diatas didapatkan harga K pada pipa konveksi diambil sudut yang terbesar pada tabel 3-6 pada bab 3 yaitu pada pipa 1 satu seperti pada tabel 4.4 berikut ini Tabel 4.4 Hasil perhitungan koefisien Kerugian K pada pipa konveksi Belokan Sudut Belokan Jari-Jari R Diameter Pipa D RD K K1 60 0.3 m 0.0762 m 3.9 0.105 K2 90 0.3 m 0.0762 m 3.9 0.17 Dan harga K pada pipa layar ruang bakar 1 seperti pada tabel 4.5 berikut ini Tabel 4.5 Hasil perhitungan koefisien kerugian K pada pipa layar ruang bakar 1 Belokan Sudut Belokan Jari-Jari R Diameter Pipa D RD K K1 90 0.45 m 0.0762 m 5.9 0.14 K2 81 0.45 m 0.0762 m 5.9 0.13 Sehingga koefisien kerugian pada pipa konveksi d K adalah : d K = Koefisien kerugian pada pipa konveksi = Kin + K1 + K2 + Kout = 0.5+ 0.105 + 0.17 + 1 d K = 1.75 72 dan koefisien kerugian pada pipa layar ruang bakar 1 adalah : ww K = kerugian pada pipa layar ruang bakar 1 = Kin + K1 + K2 + Kout = 0.5+ 0.14 + 0.13 + 1 ww K = 1.77

c. Posisi dryoutDNB

Konstanta-konstata A’ dan C’ dari perhitungan sebelumnya didapatkan: 942 . 21238 546 . 10 58 . 1 1 546 . 786 . 38920 10 58 . 1 1 786 . 38920 3 3 = × × + × = × × + × = = = A A G G A 001288 . 1356 546 . 02804 . 1 546 . 10 3575 . 2 1356 02804 . 1 10 3575 . 2 8115 . 1 3 8115 . 1 3 = × + × × = × + × × = − − C C G G C Maka X CRIT didapat sebesar : 00 . 1 1830940 546 . 0762 . 001288 . 1000000 942 . 21238 4 = × × × − = CRIT CRIT x x Posisi saat terjadinya titik kritis adalah : ] [ 01 . 1000000 4 0.1 1830940 1.08 30 226 6.2 0.0762465 546 . 4 1 m z z i x T T c D G z CRIT CRIT fg CRIT fi SAT pf CRIT = × × × + − × × = + + − = φ ε 73 d. Konstanta dua fasa pada pipa layar ruang bakar 1 Φ Konstanta dua fasa pada pipa layar ruang bakar 1 adalah : [ ] [ ] 36 . 64 1 1 027 . 1 1 1 97303 . 10 20122 . 1 077308 . 1 1 1 97303 . 1 027 . 1 97303 . 1 97303 . 2 5 . 5 . 3 2 5 . 5 . = Φ         − + + − × ×     × × + − × = Φ         − + + − ×         + − = Φ − x x x v v x x f g Sehingga dengan cara yang sama seperti perhitungan diatas, didapatkan hasil perhitungan seperti tabel 4.6 berikut ini. Tabel 4.6 Hasil iterasi untuk mendapatkan kecepatan massa G pada sirkulasi konveksi dengan pipa layar ruang bakar 1 i d out T _ d out _ ρ d f ww f CRIT x CRIT z ww ρ Φ i G G ∆ 1 30,00 995,62 1,2276 0,183 7 1,00 0,01 832,487 64,36 710,232 709,686 2 36,25 993,46 0,0164 0,018 4 0,46 13,09 832,487 29,78 581,151 -129,081 3 37,64 992,98 0,0220 0,018 5 0,51 10,75 832,487 33,30 549,471 -31,680 4 38,08 992,82 0,0222 0,018 6 0,53 10,17 832,487 34,28 541,912 -7,560 5 38,19 992,79 0,0222 0,018 6 0,53 10,04 832,487 34,53 540,089 -1,823 6 38,22 992,78 0,0222 0,018 6 0,53 10,00 832,487 34,58 539,648 -0,441 7 38,23 992,77 0,0222 0,018 6 0,54 10,00 832,487 34,60 539,542 -0,107 8 38,23 992,77 0,0222 0,018 6 0,54 9,99 832,487 34,60 539,516 -0,026 9 38,23 992,77 0,0222 0,018 6 0,54 9,99 832,487 34,60 539,510 -0,006 10 38,23 992,77 0,0222 0,018 6 0,54 9,99 832,487 34,60 539,508 -0,002 Sehingga didapat harga kecepatan massa pada pipa layar ruang bakar 1 G = 539.508 kgm 2 s 74

4.2.2.2. Sirkulasi antara pipa konveksi dengan pipa

layar ruang bakar 2 Pada bab 3 data diperoleh data-data pipa layar ruang bakar dan keterangan untuk persamaan 2-43 seperti berikut ini: NWL Z = Ketinggian permuakaan air ketel Z NWL-LR2 pada pipa layar ruang bakar 2 yaitu 6.125 m d ρ = kerapatan air pada pipa konveksi ww ρ = Kerapatan fluida cair pada pipa layar ruang bakar 2. ww L = Panjang pipa waterwall yaitu panjang keseluruhan pipa layar ruang bakar 2 = 8.859 m ww D = Diameter pipa layar ruang bakar 2 yaitu 0.0762 m G = Kecepatan massa awal yaitu dari pipa layar ruang bakar 1 = 539.508 [kgm 2 s]

a. Koefisien gesek