Tempat Penelitian Bahan dan Alat

BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

5.1 Data Hasil Pengujian

Adapun data yang diperoleh dari hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium, adalah sebagai berikut: Tabel 5.1. Data Pengujian Baffle Cut Jarak Baffle mm T hi °C T ho °C T ci °C T co °C ∆P kPa 43.28 40 42.8 38.9 29 33.6 15.494 30.37 40 42.8 38.4 29 33.9 17.161 18.22 40 42.8 37.9 29 34.5 19.220 5.31 40 42.8 37.2 29 34.9 20.495

5.2 Pengolahan Data

Untuk data pengujian pada baffle cut 43,28, dilakukan pengolahan data sebagai berikut: Fluida dalam tabung tube adalah air dingin, maka diperoleh: C 3 , 31 2 6 , 33 29 2 T T T co ci c ° = + = + = Sifat-sifat air laut pada temperature T c = 31,3°C, dapat diperoleh dari tabel sifat- sifat air laut Mostafa H. Sharqawy [30] tabel lampiran 3, dengan interpolasi, maka: Tabel 5.2. Sifat-sifat air laut pada salinitas 29,2 gkg T °C μ kgm.s c p Jkg.K k Wm.K Pr 30 0,000849 4031,856 0,616 5,5652 31,55 μ c = 0,00083 c pc = 4032,214 k c = 0,61757 Pr c = 5,4248 40 0,000698 4034,612 0,62808 4,4852 Laju aliran massa air laut di tiap tabung, adalah: kgs 0,005405 37 0,2 N m m c i = = =   Maka bilangan Reynold pada tabung, adalah: 9321 , 708 00083 , 0,0117 005405 , 4 μ πd m 4 Re c i i c = × = = π  Maka bilangan Nusselt pada tabung dapat diperoleh dengan: 6.667139 Nu 0.000701 0.00083 1170.977 5,4248.0,0 . 9321 , 708 86 , 1 Nu μ μ Pr.DL . Re 86 , 1 Nu c 14 , 3 1 c 14 , c 3 1 c c = = = Sehingga diperoleh koefisien perpindahan panas pada sisi tabung sebesar: K m 351,9169W 0,0117 0,61757 6.667139 d k Nu h 2 i c c c = × = = Fluida dalam cangkang shell adalah air panas, maka: K 85 , 13 3 C 40,85 2 38,9 42,8 2 T T T ho hi h = = + = + =  Sifat-sifat air pada temperatur T h = 313,85 K, dapat diperoleh dari Tabel A.6. Frank P. Incropera [31] tabel lampiran 1, dengan interpolasi, maka: Tabel 5.3. Sifat-sifat air T K μ kgm.s c p Jkg.K k Wm.K Pr 310 0,000695 4178 0,628 4,62 313,85 μ h = 0,000646 c ph = 4178,77 k h = 0,63232 Pr h = 4,2658 315 0,000631 4179 0,634 4,16 Untuk menentukan koefisien perpindahan panas yang sebenarnya pada sisi cangkang, terlebih dahulu ditentukan koefisien perpindahan panas yang ideal pada sisi cangkang dengan: Luas aliran menyilang pada sumbu bundle, 2 m m t tp eff tb, ctl bb bc m m 0,001672 S 0,0127 0,017 0,017 0,102 0,016 0,04 S D L L D L L S =     − + =         − + = , maka kecepatan massa: s m 119,6172kg 0,001672 0,2 S m G 2 m h h = = =  , sehingga diperoleh bilangan Reynold: turbulen 628 , 352 2 0,000646 119,6172 0,0127 μ G d Re h h o h = = × = = Dari Tabel 2.2., untuk bilangan Reynold 2352,628 dan susunan tabung segiempat 90°, diperoleh a 1 = 0,107; a 2 = -0,266; a 3 = 1,187; a 4 = 0,37. Dengan demikian, 341567 , 628 , 352 2 0,14 1 1,187 0,14Re 1 a a 0,37 a h 3 4 = + = + = , maka: 013539 , 628 , 352 2 0,0127 0,017 1,33 0,107 Re D L 1,33 a j 388 , 0,341567 a h a t tp 1 I 2 = ×     =     = − Sehingga diperoleh koefisien perpindahan panas yang ideal pada sisi cangkang sebesar: K Wm 991 , 2572 h 4,2658 119,6172 4178,77 013539 , Pr G c j h 2 ideal h, 3 2 3 2 h h ph I ideal h, = = = − − Kemudian ditentukan faktor-faktor koreksi berdasarkan potongan baffle J C , kebocoran baffle J L , by pass bundle J B , ketidaksamaan jarak baffle J S , aliran laminar J R , dan viskositas dinding J μ , sebagai berikut: Faktor koreksi berdasarkan potongan baffle J C : Sudut antara baffle cut relatif terhadap sumbu alat penukar kalor, ° =               − =               − = − − 0133 , 160 100 43,28 2 1 0,102 0,1317 2cos 100 B 2 1 D D 2cos θ 1 c ctl s 1 ctl , fraksi dari luas area yang dibentuk oleh jendela sekat, 390082 , 2 π 0133 , 160 sin 360 0133 , 160 2 π sin θ 360 θ F o ctl o ctl w = ° − ° = − = , fraksi aliran melintang di antara baffle tips, 219836 , 390082 , 2 1 2F 1 F w c = − = − = , sehingga diperoleh faktor koreksi potongan baffle: 708282 , 219836 , 0,72 0,55 0,72F 0,55 J c C = + = + = Faktor koreksi berdasarkan kebocoran baffle J L : Sudut baffle cut, ° =           − =           − = − − 5521 , 164 100 43,28 2 1 2cos 100 B 2 1 2cos θ 1 c 1 ds , luas kebocoran cangkang dengan baffle, 2 sb o sb ds o sb s sb m 0,000112 S 164,5521 360 0,001 0,1317 0,00436 S θ 360 L D 0,00436 S = ° − × × × = − × × × = , luas kebocoran tabung ke lubang baffle, [ ] [ ] 2 tb 2 2 tb w tt 2 t 2 tb t tb m 0,000137 S 0,390082 1 37 0,0127 0,0003 0,0127 4 π S F 1 N D L D 4 π S = − × ×       − + = − × ×       − + = , maka, 0,4509324 0,000137 0,000112 0,000112 S S S r tb sb sb s = + = + = 1488523 , 0,001672 0,000137 0,000112 S S S r m tb sb lm = + = + = , sehingga diperoleh faktor koreksi kebocoran baffle: [ ] [ ] 0,788207 J 1488523 , 2,2 exp 0,4509324 1 0,44 1 0,4509324 1 0,44 J 2,2r exp r 1 0,44 1 r 1 0,44 J L L lm s s L = × − − − + − = − − − + − = Faktor koreksi berdasarkan by pass bundle J B : Luas by pass, [ ] pl otl s bc b L D D L S + − = , L pl = 0, karena tidak ada by pass lane. [ ] 2 b b m 0,00068 S 0,1147 0,1317 0,04 S = + − = , perbandingan luas by pass dan luas aliran-silang, 0,406699 0,001672 0,00068 S S F m b sbp = = = Dikarenakan Re h turbulen, maka C bh = 1,25. Sehingga diperoleh faktor koreksi by pass bundle: [ ] 3 ss sbp bh B 2r 1 F C exp J − − = , r ss = 0, karena tidak ada sealing strips. [ ] 0,601473 J 2 1 0,406699 1,25 exp J B 3 B = × − × − =