43
2.10 Efisiensi Sirip
Efisiensi sirip merupakan perbandingan antara panas yang dilepas sirip sesungguhnya dengan panas maksimum yang dapat dilepas oleh sirip dan dapat
dinyatakan dengan Persamaan 2.45.
T T
A h
T T
A h
b n
i si
i n
i si
1 1
....................................................................................2.45
Pada Persamaan 2.45 :
= efisiensi sirip h
= koefisien perpindahan kalor konveksi, Wm
2
°C n
= jumlah volume kontrol A
si
= luas permukaan sirip dari volume kontrol yang bersentuhan dengan fluida, di posisi i m
2
T
i
= suhu permukaan sirip pada volume kontrol i, °C �
∞
= suhu fluida di sekitar sirip, °C T
b
= suhu dasar sirip, °C PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Gambar 2.13 Efisiensi Sirip Silinder, Segi-tiga, dan Siku-empat
2.11 Efektivitas Sirip
Efektivitas sirip merupakan perbandingan antara panas yang dilepas sirip sesungguhnya dengan panas yang dilepas seandainya tidak ada sirip atau tanpa sirip
dan dapat dinyatakan dengan Persamaan 2.46.
T T
hA T
T A
h
b d
i h
i si
1
......................................................................................2.46
Pada Persamaan 2.46 : = efektivitas sirip
h = koefisien perpindahan kalor konveksi, Wm
2
°C n
= jumlah volume kontrol PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
A
si
= luas permukaan sirip dari volume kontrol yang bersentuhan dengan fluida, di posisi i, m
2
A
d
= luas penampang pada dasar sirip, m
2
T
i
= suhu permukaan sirip pada volume kontrol ke i, °C �
∞
= suhu fluida di sekitar sirip, °C T
b
= suhu dasar sirip, °C
2.12 Tinjauan Pustaka
Vahabzadeh, Ganji dan Abbasi 2014 meneliti seberapa banyak peningkatan efisiensi dengan peningkatan bidang sirip yang bersentuhan dengan fluida. Hasil
penelitian memperlihatkan bahwa, efektivitas meningkat seiring dengan semakin luasnya bidang yang bersentuhan dengan fluida. Pada keadaan fully-wet atau
terkena fluida cair seluruhnyalah yang menunjukkan hasil efisiensi yang optimal. Moitsheki, R.J. dan Rowjee, A. 2011 meneliti konduktivitas termal bahan
dan koefisien perpindahan kalor konveksi yang bergantung pada perubahan suhu, serta energi yang dibangkitkan sirip penampang segiempat dalam kondisi dua
dimensi denga menggunakan transformasi Kirchoff. Mereka berhasil menganalisa dengan metode matematika dan solusi eksak. Hasil penelitian memperlihatkan
bahwa angka Biot memiliki kaitan dengan distribusi suhu dan bila faktor perluasan sirip bertambah, distribusi suhu bertambah pula. Selain itu, juga terdapat reduksi
suhu secara signifikan ketika kalor menjalar semakin mendekati ujung sirip. Wang, F., Zhang, J., dan Wang, S. 2012 meneliti karakterisitik laju
perpindahan panas di dalam sebuah ruangan berbentuk segiempat yang dipasangi PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
sirip dengan berbagai macam variasi bentuk, seperti sirip mengerucut, silinder, dan elips. Bilangan Reynolds divariasikan mulai dari 4800 hingga 8200. Hasil
penelitiannya, semakin kecil kemiringan dari sirip yang mengerucut, maka semakin baik untuk menekan pemisahan aliran fluida yang dapat menyebabkan menurunnya
aerodinamika jika dibandingkan sirip berbentuk silinder. Menilik dari performanya, sirip dengan bentuk mengerucut merupakan alternatif yang lebih menjanjikan bila
dibandingkan dengan sirip berbentuk silinder. Pujianto, A. 2008 meneliti hubungan ξ dengan efisiensi pada sirip silinder
lurus dengan metode numerik beda hingga cara eksplisit. Pada penelitian ini nilai h, suhu dasar, suhu lingkungan, suhu awal, massa jenis, kalor jenis, panjang sirip,
diameter sirip dianggap tidak berubah terhadap perubahan suhu. Prosedur perhitungan adalah mencari distribusi suhu, menghitung laju kalor yang dilepas
sirip, menghitung laju kalor yang dilepas sirip jika suhu seluruh permukaan sirip sama dengan suhu dasar sirip, menghitung efisiensi dan ξ, lalu mengubahnya
kedalam bentuk grafik. Penelitian tersebut memberikan hasil bahwa semakin besar nilai ξ maka efisiensi yang dihasilkan semakin turun, untuk sifat bahan dan panjang
sirip tertentu, besar nilai h berbanding lurus dengan nilai ξ dan berbanding terbalik dengan efisiensi. Selain itu untuk sifat bahan dan nilai h tertentu, besar diameter
sirip berbanding lurus dengan efisiensi dan berbanding terbalik dengan nilai ξ. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Obyek Penelitian
Obyek Penelitian adalah sirip berpenampang kapsul dengan penampang yang luasnya berubah terhadap posisi. Gambar dari sirip yang akan ditinjau dalam
penelitian disajikan pada Gambar 3.1. Panjang sirip L = 0,99 m. Salah satu panjang sisi dasar sirip divariasikan, sudut kemiringan sirip divariasikan dan bahan sirip
divariasikan. Nilai Koefisien Perpindahan Kalor Konveksi lingkungan, h = 250 Wm
2
°C. Suhu lingkungan T
∞
= 30°C.
Gambar 3.1 Obyek Penelitian PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kategori