E =
6
?
6A 3A
?
3
2.63 Sehingga dengan mengetahui keefektifan E dari APK, maka didapatkan laju
pindahan panas Q, q = E C
min
T
hi
-T
ci
dimana C
min
= ṁ Cpmin 2.64
2.8.1 Keefektifan APK Aliran Berlawanan
Pada saat dibahas metode perhitungan APK dengan metode LMTD, didapatkan persamaan yaitu:
ln
;I – ;I ;J – ;J
= - U a
ṁ
3
78
3
−
ṁ
6
78
6
2.65
dimana C
h
= ṁ
S
ry
S
dan C
c
= ṁ
U
ry
U
maka didapatkan
ln
;I – ;I ;J – ;J
= - U a
z
−
z
2.66
;I – ;I ;J – ;J
= {
? | }
~ •€
?
~ ••
2.67 Sebelumnya telah diketahui bahwa,
dq = U dA T
h
- T
c
2.68 berdasarkan neraca entalpi bahwa dq adalah:
dT
h
= -
K ṁ
3453
; dTc =
K ṁ
6
78
6
2.69 q = ṁ
h
Cp
h
T
hi
– T
ho
= ṁ
c
Cp
c
T
co
– T
ci
2.70 Dengan mensubstitusikan C
h
dan C
c
maka didapatkan, C
h
T
hi
– T
ho
= C
c
T
co
– T
ci
2.71 Tco = Tci +
z z
T
hi
– T
ho
2.72 Persamaan diatas diselesaikan dengan manipulasi matematika, dimana
pada ruas kiri dan kanan masing-masing ditambahkan Tho-Tho dan Thi-Thi. maka didapatkan,
Tco + Tho - Tho = Tci + Thi –Thi +
z z
T
hi
– T
ho
2.73 Dengan menyusun kembali persamaan diatas maka didapatkan,
-Tho – Tco + Tho = - Thi – Tci+ Thi +
z z
T
hi
– T
ho
2.74 -Tho – Tco = - Thi – Tci + Thi –Tho +
z z
T
hi
– T
ho
2.75 Dengan membagi persamaan diatas dengan -Thi – Tci maka
didapatkan,
;I – ;I ;J – ;J
= 1 –
;J –;I ;J – ;J
−
z z
;J – ;I ;J – ;J
2.76 Diketahui bahwa : Ch = C
min
=
;J –;I ;J – ;J
Maka didapatkan, Exp
‚−
ƒb 7
3
1 +
7
3
7
6
„ = 1 – E -
z z
E 2.77
Exp ‚−
ƒb 7
3
1 +
7
3
7
6
„ = 1 – E 1 +
z z
2.78 Sehingga nilai E Efektivitas adalah:
E =
?…†‡ˆ?
‰Y 43
Š
43 46
‹ Š
•€ ••
ˆ?
‰Y 43
ŒŠ
4• 43
Ž‹
2.79 Sedangkan untuk Cc = Cmin
Maka nilai E didapatkan, E =
?…†‡ˆ?
‰Y 43
ŒŠ
46 43
Ž‹ Š
•• •€
ˆ?
‰Y 43
ŒŠ
46 43
Ž‹
2.80 Maka dapat disimpulkan untuk nilai E dari aliran berlawanan yaitu :
E =
?…†‡ˆ?
‰Y 43
Š
4sAt 4sY•
‹ Š
4sAt 4sY•
ˆ?
‰Y 43
Š
4sAt 4sY•
‹
2.81 Dimana:
E = Efektivitas D• = Koefisien perpindahan panas menyeluruh
‘ p
’
℃ r
S
= Kapasitas panas pada fluida panas
u qv
℃ r
pTN
= Kapasitas panas minimum
u qv
℃ r
pb
= Kapasitas panas maksimum
u qv
℃
Keefekt dengan bilangan t
itu disebut dengan sebagai berikut,
Perbandinga hubungan dalam
Perbandingan kap
Dapat dituli merupakan fungsi
juga dituliskan seb E = fun
Adapun hub fungsi NTU dan c
Tabel 2. ektifan dari sebuah alat penukar kalor mem
n tanpa dimensi yaitu UaC
min
dimana bilangan gan NTU atau Number of Tranfer Unit, bilanga
NTU =
ƒb 7
sAt
=
ƒb ṁ78
sAt
gan dari kapasitas panas atau CminCmax m penentuan nilai efektifitas dari ebuah alat
apasitas panas dapat dituliskan sebagai berikut, c =
7
sAt
7
sY•
uliskan juga bahwa efetifitas dari sebuah ala gsi dari NTU dan c dari sebuah alat penukar k
sebagai berikut, fungsi
ƒb ṁ78
sAt
,
7
sAt
7
sY•
= fungsi NTU,c hubungan antara alat efektifitas alat penuka
n c dapat dilihat pada tabel dibawah ini. l 2.4 Hubungan efektifitas dengan NTU dan C [
S
emiliki hubungan gan tanpa dimensi
ngan ini dituliskan
2.82 ax juga memiliki
lat penukar kalor. ut,
2.83 alat penukar kalor
r kalor atau dapat
2.84 kar kalor dengan
C [9]
Sumber : Cengel
Dengan melihat hubungan antara efektifitas sebagai fungsi dari NTU dan c, nilai dari efektifitas dapat ditentukan melalui grafik yang menunjukan
hubungan tersebut.Adapun beberapa grafik efektifitas dari beberapa alat penukar kalor dpat dilihat dibawah ini.
Gambar 2.23 grafik efektifitas untuk aliran sejajar [9] Sumber : Cengel
Gambar 2.24 grafik efektifitas untuk aliran berlawanan [9] Sumber : Cengel
2.10 Program Ansys 14.5
