1
1.1 Menentukan Koefisien Perpindahan Panas Konveksi Pada Pipa
Diketahui :
D
1o
= 0,00935 m; D
1in
= 0,008006 m
D
2o
= 0,0127 m ; D
2in
= 0,010922 m
D
3o
= 0,00635 m ; D
3in
= 0,004826 m
D
tembaga
= 0,6 mm = 0,0006 m
D
h3i
= D
2in
– D
1out
= 0,001572 m
D
h2o
= D
3in
– D
tembaga
= 0,00426 m Dengan memeperhatikan asumsi-asumsi pada bab IV dan menginterpolasi pada
tabel 2.2 dan grafik pada gambar 2.23, maka diperoleh r = r
3
r
4
= 0,329 maka, Nu
oo
= 4,933, θ
o
= 0,16 r = r
1
r
2
= 0,872 maka, Nu
ii
= 5,7, Ɵi = 0,71
Dengan memperhatikan asumsi-asumsi pada point 1 dan 2 maka dengan persamaan 2.3a dan 2.3b diperoleh
Nui =
Nu ᵢᵢ
1 −q₀qᵢƟi
=
Nui =
5,53 1
−00,71
Nu
i
= 5,7
Nuo =
Nu ₀₀
1 −qᵢq₀Ɵo
=
4,933 1
−00,16
Nu
o
= 4,933 Sehingga koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata pada pipa dalam Ch
3
dan luar Ch
3
, dengan persamaan 2.2a dan 2.2b h
i
=
Nui . k Dh
=
h
2i
= 2318.05 Wm
2 o
K h
i
=
Nui . k Dh
=
h
3o
= 884,655 Wm
2 o
K Bilangan nusselt pada sisi dalam Nu
ii
dan sisi luar Nu
00
pada pipa tembaga yang berada di tengah channel 1 diasumsikan masing-masing dinding dalam
Ch
3
dan luar dipanaskan atau didinginkan secara terpisah adalah D
1i
= 0,00806 m D
1o
= 0,00936 m
Universitas Sumatera Utara
2
Maka perbandingan D
1i
D
1o
= 0,87, kemudian kita peroleh nilai Nu
ii
dan Nu
oo
dengan cara menginterpolasi pada tabel 2.2 atau grafik pada gambar 2.23 maka kita peroleh, hasil interpolasi sebagai berikut :
Nu
ii
= 5,7 dan Ɵ
i
= 0,3 Nu
oo
= 5,2 dan Ɵ
o
= 0, 4 Perbandingan antara fluks panas pada sisi luar dengan sisi dalam maupun
sebaliknya, dapat diperoleh denggan persamaan 2.1a dan 2.1b, maka diperoleh q
o
” q
i
” dan q
i
” q
o
”, yaitu : −
q
o
” q
i
” = h
2i
h
3o
=
2318 ,05 884,655
=
2,598 −
q
i
” q
o
” = h
3o
h
2i
=
884,655 2318 ,05
=
0,384917 Bilangan Nusselt untuk masing-masing sisi diperoleh dari persamaan 2.3a
dan 2.3b, sebagai berikut :
Nui =
Nu ᵢᵢ
1 −q
”q ᵢ”Ɵi
=
Nui =
5,7 1
−2,5980,3
Nu
i
= -142,86
Nuo =
Nu ₀₀
1 −qᵢq₀Ɵo
=
5,2 1
−0,3850,4
Nu
o
= 5,87886 Untuk bilangan nusselt di dalam Nu
i
diperoleh negatif hanya karena perhitungan matematis dimana q
o
” q
i
” Ɵ
i
lebih besar dari pada 1, sedangkan pada implementasinya dalam penetuaan koefisien perpindahan panas konveksi
dianggap sama. Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata pada sisi dalam dan luar
sebagai berikut : h
i
=
Nui . k Dh
=
h
i
= 27436, 6 Wm
2
. K h
i
=
Nui . k Dh
=
h
o
= 2614, 283 Wm
2
. K
Universitas Sumatera Utara
3
Kemudian hasil perhitungan koefisien perhitungan panas konveksi diatas digunakan dalam penentuan nilai koefisien perpindahan panas menyeluruh pada
masing-masing sisi saluran. Koefisien perpindahan panas menyeluruh, U ditentukan dari persamaan
4.1 berikut :
1 U
=
1 hi
+
Dout 2k
ln �
Dout Din
� +
1 ho
�
Dout Din
�
1 U
=
1 27436 ,6
W m 2.
�
+
0,008006 2
�401
w m 2K
�
ln �
0,00935 0,008006
� +
1 2614 ,283
�
0,008006 0,00935
�=
0,0002 U = 4074,6 Wm
2
.K Maka, U
12
P
12
L = 39,798 W
o
K
1 U
=
1 hi
+
Dout 2k
ln �
Dout Din
� +
1 ho
�
Dout Din
�
1 U
=
1 27436 ,6
W m 2.
�
+
0,00635 2401
w m 2K
ln �
0,00635 0,00483
� +
1 2614 ,283
�
0,00635 0,00483
�=
0,00051 U = 1970,3 Wm
2
.K Maka,U
13
P
13
L = 15,624 W
o
K
1.2 Analisa Perhitungan Data Eksperimen Alat Penukar Kalor Tiga Saluran Satu Laluan Aliran Terbagi
Kategori