Analisis Efektifitas Alat Penukar Kalor Shell & Tube Dengan Fluida Panas dan Fluida Dingin Air

LAMPIRAN

60˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 1.5lpm 60˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 3lpm 60˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 5lpm

Th Thin Thout Tc Tcin Tcout Th Thin Thout Tc Tcin Tcout Th Thin Thout Tc Tcin Tcout

60 59.7 58.5 29 30.3 40.3 60 59.6 58.5 29 29.9 35.3 60 59.5 58.4 29 31.3 34.4

60 59.7 58.6 29 30.2 40.3 60 59.5 58.6 29 29.8 35.4 60 59.5 58.6 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 29.9 35.4 60 59.6 58.6 29 31.2 34.5

60 59.7 58.5 29 30.4 40.4 60 59.6 58.5 29 30.1 35.5 60 59.5 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.5 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.4 60 59.5 58.4 29 30.9 34.6

60 59.5 58.7 29 30.3 40.5 60 59.7 58.7 29 29.9 35.4 60 59.7 58.7 29 30.8 34.7

60 59.5 58.6 29 30.4 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.3 60 59.6 58.6 29 30.9 34.6

60 59.5 58.5 29 30.4 40.3 60 59.5 58.5 29 29.9 35.2 60 59.6 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.4 40.5 60 59.6 58.6 29 29.8 35.3 60 59.7 58.6 29 31.2 34.7

60 59.7 58.5 29 30.5 40.4 60 59.5 58.6 29 30 35.4 60 59.5 58.5 29 31 35.4

60 59.5 58.5 29 30.4 40.3 60 59.5 58.5 29 29.9 35.2 60 59.6 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.4 40.5 60 59.6 58.6 29 29.8 35.3 60 59.7 58.6 29 31.2 34.7

60 59.7 58.5 29 30.4 40.4 60 59.6 58.5 29 30.1 35.5 60 59.5 58.5 29 31.1 34.5

60 59.5 58.5 29 30.4 40.3 60 59.5 58.5 29 29.9 35.2 60 59.6 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.4 40.5 60 59.6 58.6 29 29.8 35.3 60 59.7 58.6 29 31.2 34.7

60 59.7 58.5 29 30.5 40.4 60 59.5 58.6 29 30 35.4 60 59.5 58.5 29 31 35.4

60 59.5 58.6 29 30.4 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.3 60 59.6 58.6 29 30.9 34.6

60 59.7 58.5 29 30.3 40.3 60 59.6 58.5 29 29.9 35.3 60 59.5 58.4 29 31.3 34.4

60 59.7 58.6 29 30.2 40.3 60 59.5 58.6 29 29.8 35.4 60 59.5 58.6 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 29.9 35.4 60 59.6 58.6 29 31.2 34.5

60 59.7 58.5 29 30.5 40.4 60 59.5 58.6 29 30 35.4 60 59.5 58.5 29 31 35.4

60 59.7 58.6 29 30.2 40.3 60 59.5 58.6 29 29.8 35.4 60 59.5 58.6 29 31.1 34.5

60 59.5 58.7 29 30.3 40.5 60 59.7 58.7 29 29.9 35.4 60 59.7 58.7 29 30.8 34.7

60 59.7 58.5 29 30.3 40.3 60 59.6 58.5 29 29.9 35.3 60 59.5 58.4 29 31.3 34.4

60 59.7 58.6 29 30.2 40.3 60 59.5 58.6 29 29.8 35.4 60 59.5 58.6 29 31.1 34.5

60 59.5 58.6 29 30.4 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.3 60 59.6 58.6 29 30.9 34.6

60 59.5 58.5 29 30.4 40.3 60 59.5 58.5 29 29.9 35.2 60 59.6 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.4 40.5 60 59.6 58.6 29 29.8 35.3 60 59.7 58.6 29 31.2 34.7

60 59.7 58.5 29 30.5 40.4 60 59.5 58.6 29 30 35.4 60 59.5 58.5 29 31 35.4

60 59.7 58.5 29 30.3 40.3 60 59.6 58.5 29 29.9 35.3 60 59.5 58.4 29 31.3 34.4

60 59.7 58.6 29 30.2 40.3 60 59.5 58.6 29 29.8 35.4 60 59.5 58.6 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 29.9 35.4 60 59.6 58.6 29 31.2 34.5

60 59.7 58.5 29 30.4 40.4 60 59.6 58.5 29 30.1 35.5 60 59.5 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.5 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.4 60 59.5 58.4 29 30.9 34.6

60 59.5 58.7 29 30.3 40.5 60 59.7 58.7 29 29.9 35.4 60 59.7 58.7 29 30.8 34.7

60 59.5 58.6 29 30.4 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.3 60 59.6 58.6 29 30.9 34.6

60 59.6 58.5 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.4 60 59.5 58.4 29 30.9 34.6

60 59.6 58.6 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 29.9 35.4 60 59.6 58.6 29 31.2 34.5

60 59.7 58.5 29 30.4 40.4 60 59.6 58.5 29 30.1 35.5 60 59.5 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.5 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.4 60 59.5 58.4 29 30.9 34.6

60 59.5 58.7 29 30.3 40.5 60 59.7 58.7 29 29.9 35.4 60 59.7 58.7 29 30.8 34.7

60 59.6 58.6 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 29.9 35.4 60 59.6 58.6 29 31.2 34.5

60 59.7 58.5 29 30.4 40.4 60 59.6 58.5 29 30.1 35.5 60 59.5 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.5 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.4 60 59.5 58.4 29 30.9 34.6

60 59.5 58.7 29 30.3 40.5 60 59.7 58.7 29 29.9 35.4 60 59.7 58.7 29 30.8 34.7

60 59.5 58.6 29 30.4 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.3 60 59.6 58.6 29 30.9 34.6

60 59.5 58.7 29 30.3 40.5 60 59.7 58.7 29 29.9 35.4 60 59.7 58.7 29 30.8 34.7

60 59.5 58.6 29 30.4 40.4 60 59.6 58.6 29 30.1 35.3 60 59.6 58.6 29 30.9 34.6

60 59.7 58.5 29 30.5 40.4 60 59.5 58.6 29 30 35.4 60 59.5 58.5 29 31 35.4

60 59.7 58.6 29 30.2 40.3 60 59.5 58.6 29 29.8 35.4 60 59.5 58.6 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.3 40.4 60 59.6 58.6 29 29.9 35.4 60 59.6 58.6 29 31.2 34.5

60 59.7 58.5 29 30.4 40.4 60 59.6 58.5 29 30.1 35.5 60 59.5 58.5 29 31.1 34.5

60 59.5 58.5 29 30.4 40.3 60 59.5 58.5 29 29.9 35.2 60 59.6 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.4 40.5 60 59.6 58.6 29 29.8 35.3 60 59.7 58.6 29 31.2 34.7

60 59.7 58.5 29 30.5 40.4 60 59.5 58.6 29 30 35.4 60 59.5 58.5 29 31 35.4

60 59.5 58.5 29 30.4 40.3 60 59.5 58.5 29 29.9 35.2 60 59.6 58.5 29 31.1 34.5

60 59.6 58.6 29 30.4 40.5 60 59.6 58.6 29 29.8 35.3 60 59.7 58.6 29 31.2 34.7

60 59.7 58.5 29 30.3 40.3 60 59.6 58.5 29 29.9 35.3 60 59.5 58.4 29 31.3 34.4

50˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 1.5lpm 50˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 3lpm 50˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 5lpm

Th Thin Thout Tc Tcin Tcout Th Thin Thout Tc Tcin Tcout Th Thin Thout Tc Tcin Tcout

50 49.5 49.1 29 29.9 36.7 50 49.5 48.9 29 29.9 33.7 50 49.5 49.2 29 28.9 31.5

50 49.5 49 29 30 36.7 50 49.4 48.9 29 29.8 33.8 50 49.6 49 29 28.9 31.3

50 49.5 49 29 29.9 36.8 50 49.5 48.8 29 30.2 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.4

50 49.4 48.8 29 29.9 36.9 50 49.4 48.8 29 30.1 33.6 50 49.7 49.2 29 28.7 31.3

50 49.5 48.9 29 29.8 36.8 50 49.3 48.9 29 30.1 33.8 50 49.6 49.1 29 28.8 31.5

50 49.3 48.8 29 30 36.8 50 49.3 48.8 29 29.9 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.4

50 49.4 48.8 29 30.1 36.9 50 49.4 48.7 29 30.1 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.5

50 49.5 48.9 29 30 37 50 49.3 48.8 29 29.9 33.8 50 49.7 49.1 29 28.7 31.3

50 49.3 48.7 29 29.9 36.9 50 49.4 48.7 29 29.7 33.6 50 49.6 49 29 28.5 31.4

50 49.5 49.1 29 29.9 36.7 50 49.5 48.9 29 29.9 33.7 50 49.5 49.2 29 28.9 31.5

50 49.5 49 29 30 36.7 50 49.4 48.9 29 29.8 33.8 50 49.6 49 29 28.9 31.3

50 49.3 48.7 29 29.9 36.9 50 49.4 48.7 29 29.7 33.6 50 49.6 49 29 28.5 31.4

50 49.4 48.7 29 30 36.9 50 49.4 48.8 29 30 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.5

50 49.5 49 29 29.9 36.8 50 49.5 48.8 29 30.2 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.4

50 49.4 48.8 29 29.9 36.9 50 49.4 48.8 29 30.1 33.6 50 49.7 49.2 29 28.7 31.3

50 49.5 48.9 29 29.8 36.8 50 49.3 48.9 29 30.1 33.8 50 49.6 49.1 29 28.8 31.5

50 49.3 48.8 29 30 36.8 50 49.3 48.8 29 29.9 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.4

50 49.5 49 29 29.9 36.8 50 49.5 48.8 29 30.2 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.4

50 49.4 48.8 29 29.9 36.9 50 49.4 48.8 29 30.1 33.6 50 49.7 49.2 29 28.7 31.3

50 49.5 48.9 29 29.8 36.8 50 49.3 48.9 29 30.1 33.8 50 49.6 49.1 29 28.8 31.5

50 49.5 49 29 30 36.7 50 49.4 48.9 29 29.8 33.8 50 49.6 49 29 28.9 31.3

50 49.5 49.1 29 29.9 36.7 50 49.5 48.9 29 29.9 33.7 50 49.5 49.2 29 28.9 31.5

50 49.3 48.8 29 30 36.8 50 49.3 48.8 29 29.9 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.4

50 49.4 48.8 29 30.1 36.9 50 49.4 48.7 29 30.1 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.5

50 49.5 48.9 29 30 37 50 49.3 48.8 29 29.9 33.8 50 49.7 49.1 29 28.7 31.3

50 49.4 48.8 29 30.1 36.9 50 49.4 48.7 29 30.1 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.5

50 49.5 48.9 29 30 37 50 49.3 48.8 29 29.9 33.8 50 49.7 49.1 29 28.7 31.3

50 49.5 48.9 29 29.8 36.8 50 49.3 48.9 29 30.1 33.8 50 49.6 49.1 29 28.8 31.5

50 49.3 48.8 29 30 36.8 50 49.3 48.8 29 29.9 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.4

50 49.4 48.8 29 30.1 36.9 50 49.4 48.7 29 30.1 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.5

50 49.5 49 29 30 36.7 50 49.4 48.9 29 29.8 33.8 50 49.6 49 29 28.9 31.3

50 49.5 49 29 29.9 36.8 50 49.5 48.8 29 30.2 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.4

50 49.4 48.8 29 29.9 36.9 50 49.4 48.8 29 30.1 33.6 50 49.7 49.2 29 28.7 31.3

50 49.3 48.7 29 29.9 36.9 50 49.4 48.7 29 29.7 33.6 50 49.6 49 29 28.5 31.4

50 49.5 49.1 29 29.9 36.7 50 49.5 48.9 29 29.9 33.7 50 49.5 49.2 29 28.9 31.5

50 49.5 48.9 29 30 37 50 49.3 48.8 29 29.9 33.8 50 49.7 49.1 29 28.7 31.3

50 49.3 48.7 29 29.9 36.9 50 49.4 48.7 29 29.7 33.6 50 49.6 49 29 28.5 31.4

50 49.4 48.7 29 30 36.9 50 49.4 48.8 29 30 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.5

50 49.5 49.1 29 29.9 36.7 50 49.5 48.9 29 29.9 33.7 50 49.5 49.2 29 28.9 31.5

50 49.5 49 29 30 36.7 50 49.4 48.9 29 29.8 33.8 50 49.6 49 29 28.9 31.3

50 49.4 48.7 29 30 36.9 50 49.4 48.8 29 30 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.5

50 49.5 49.1 29 29.9 36.7 50 49.5 48.9 29 29.9 33.7 50 49.5 49.2 29 28.9 31.5

50 49.5 49 29 30 36.7 50 49.4 48.9 29 29.8 33.8 50 49.6 49 29 28.9 31.3

50 49.3 48.8 29 30 36.8 50 49.3 48.8 29 29.9 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.4

50 49.5 48.9 29 29.8 36.8 50 49.3 48.9 29 30.1 33.8 50 49.6 49.1 29 28.8 31.5

50 49.3 48.8 29 30 36.8 50 49.3 48.8 29 29.9 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.4

50 49.3 48.7 29 29.9 36.9 50 49.4 48.7 29 29.7 33.6 50 49.6 49 29 28.5 31.4

50 49.3 48.7 29 29.9 36.9 50 49.4 48.7 29 29.7 33.6 50 49.6 49 29 28.5 31.4

50 49.4 48.7 29 30 36.9 50 49.4 48.8 29 30 33.7 50 49.5 49 29 28.6 31.5

50 49.4 48.8 29 30.1 36.9 50 49.4 48.7 29 30.1 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.5

50 49.4 48.8 29 29.9 36.9 50 49.4 48.8 29 30.1 33.6 50 49.7 49.2 29 28.7 31.3

50 49.4 48.8 29 30.1 36.9 50 49.4 48.7 29 30.1 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.5

50 49.5 48.9 29 30 37 50 49.3 48.8 29 29.9 33.8 50 49.7 49.1 29 28.7 31.3

50 49.5 48.9 29 30 37 50 49.3 48.8 29 29.9 33.8 50 49.7 49.1 29 28.7 31.3

50 49.5 49 29 29.9 36.8 50 49.5 48.8 29 30.2 33.7 50 49.5 49.1 29 28.8 31.4

50 49.4 48.8 29 29.9 36.9 50 49.4 48.8 29 30.1 33.6 50 49.7 49.2 29 28.7 31.3

50 49.5 48.9 29 29.8 36.8 50 49.3 48.9 29 30.1 33.8 50 49.6 49.1 29 28.8 31.5

40˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 1.5lpm 40˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 3lpm 40˚C ; 8.5lpm 29˚C ; 5lpm

Th Thin Thout Tc Tcin Tcout Th Thin Thout Tc Tcin Tcout Th Thin Thout Tc Tcin Tcout

40 39.8 39.2 28 28.3 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.8 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 39 29 28.1 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.7 40 39.7 39.1 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.8

40 39.6 39.1 28 28.2 31.6 40 39.6 39.1 28 28.3 30.8 40 39.6 39.1 29 28.2 29.8

40 39.7 39.1 28 28.1 31.6 40 39.7 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 38.9 29 28.1 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.6 39.2 28 28.5 30.7 40 39.6 39 29 28.2 29.6

40 39.7 39.3 28 28.1 31.7 40 39.7 39.2 28 28.3 30.8 40 39.7 39 29 28.1 29.7

40 39.6 39.2 28 28.2 31.8 40 39.6 39.2 28 28.4 30.7 40 39.7 39.1 29 28.2 29.9

40 39.6 39.1 28 28.2 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.6 40 39.6 38.9 29 28.3 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.6 40 39.7 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.6

40 39.7 39.3 28 28.1 31.7 40 39.7 39.2 28 28.3 30.8 40 39.7 39 29 28.1 29.7

40 39.6 39.2 28 28.2 31.8 40 39.6 39.2 28 28.4 30.7 40 39.7 39.1 29 28.2 29.9

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.6 39.2 28 28.5 30.7 40 39.6 39 29 28.2 29.6

40 39.6 39.1 28 28.2 31.6 40 39.6 39.1 28 28.3 30.8 40 39.6 39.1 29 28.2 29.8

40 39.7 39.1 28 28.1 31.6 40 39.7 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 38.9 29 28.1 29.7

40 39.7 39.2 28 28.3 31.6 40 39.7 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.6

40 39.8 39.2 28 28.3 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.8 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 39 29 28.1 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.7 40 39.7 39.1 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.8

40 39.8 39.2 28 28.3 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.8 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 39 29 28.1 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.7 40 39.7 39.1 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.6 40 39.7 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.6

40 39.7 39.1 28 28.1 31.6 40 39.7 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 38.9 29 28.1 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.6 39.2 28 28.5 30.7 40 39.6 39 29 28.2 29.6

40 39.7 39.3 28 28.1 31.7 40 39.7 39.2 28 28.3 30.8 40 39.7 39 29 28.1 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.6 39.2 28 28.5 30.7 40 39.6 39 29 28.2 29.6

40 39.7 39.3 28 28.1 31.7 40 39.7 39.2 28 28.3 30.8 40 39.7 39 29 28.1 29.7

40 39.6 39.2 28 28.2 31.8 40 39.6 39.2 28 28.4 30.7 40 39.7 39.1 29 28.2 29.9

40 39.8 39.2 28 28.3 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.8 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 39 29 28.1 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.7 40 39.7 39.1 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.8

40 39.6 39.2 28 28.2 31.8 40 39.6 39.2 28 28.4 30.7 40 39.7 39.1 29 28.2 29.9

40 39.6 39.1 28 28.2 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.6 40 39.6 38.9 29 28.3 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.7 40 39.7 39.1 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.8

40 39.6 39.1 28 28.2 31.6 40 39.6 39.1 28 28.3 30.8 40 39.6 39.1 29 28.2 29.8

40 39.7 39.1 28 28.1 31.6 40 39.7 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 38.9 29 28.1 29.7

40 39.6 39.1 28 28.2 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.6 40 39.6 38.9 29 28.3 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.6 40 39.7 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.6

40 39.8 39.2 28 28.3 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.8 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 39 29 28.1 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.6 40 39.7 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.6

40 39.8 39.2 28 28.3 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.8 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 39 29 28.1 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.7 40 39.7 39.1 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.8

40 39.7 39.3 28 28.1 31.7 40 39.7 39.2 28 28.3 30.8 40 39.7 39 29 28.1 29.7

40 39.6 39.2 28 28.2 31.8 40 39.6 39.2 28 28.4 30.7 40 39.7 39.1 29 28.2 29.9

40 39.6 39.1 28 28.2 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.6 40 39.6 38.9 29 28.3 29.8

40 39.7 39.1 28 28.1 31.6 40 39.7 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 38.9 29 28.1 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.6 39.2 28 28.5 30.7 40 39.6 39 29 28.2 29.6

40 39.6 39.2 28 28.2 31.8 40 39.6 39.2 28 28.4 30.7 40 39.7 39.1 29 28.2 29.9

40 39.6 39.1 28 28.2 31.6 40 39.6 39.1 28 28.3 30.8 40 39.6 39.1 29 28.2 29.8

40 39.7 39.3 28 28.1 31.7 40 39.7 39.2 28 28.3 30.8 40 39.7 39 29 28.1 29.7

40 39.6 39.1 28 28.2 31.7 40 39.6 39.2 28 28.3 30.6 40 39.6 38.9 29 28.3 29.8

40 39.7 39.2 28 28.3 31.6 40 39.7 39.2 28 28.3 30.7 40 39.7 39.1 29 28.3 29.6

40 39.7 39.1 28 28.1 31.6 40 39.7 39.1 28 28.4 30.7 40 39.8 38.9 29 28.1 29.7

40 39.7 39.2 28 28.2 31.6 40 39.6 39.2 28 28.5 30.7 40 39.6 39 29 28.2 29.6

DAFTAR PUSTAKA

[1] Abprogetti (2015). Heat Exchanger. From

http://www.abprogetti.com/heat-exchangers.html, 20 Desember 2015. [2] Ambarita, Himsar (2011). Perpindahan Panas Konveksi & Pengantar Alat

Penukar Kalor. Medan

[3] Byo (2013). Double-Pipe Heat Exchanger. From

http://byo.com/bock/item/2849-double-pipe-wort-chiller-projects

[4]

Heat Transfer in Agitated Jacketed Vessels, 'Robert Dream', Chemical Engineering, January 1999

[5] Incropera, Frank P., David P. Dewitt. 1985. Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Second Edition. John Wiley & Sons Inc. : New York

[6] Johnson (2013).Water-Cooled Chiller. From

http://www.johnsoncontrols.sg/content/sg/en/products/building_efficiency/ integrated_hvac_systems/chiller_systems/hvac_chillers/water-cooled.html, 20 Desember 2015.

[7]

Kister, Henry Z. (1992). Distillation Design (1st ed.). McGraw-Hill. ISBN 0-07-034909-6.

[8] Muchlis (2013).Alat Penukar Kalor. From

http://muchlis88.blogspot.com/2011/01/8-alat-penukar-kalor.html, 20 Desember 2015.

[9] Sindia (2012).Water Heat Exchanger. From

http://www.coolersindia.co/Water-heat-exchanger.html, 20 Desember 2015..

[10] Surya (2014). Heat Exchanger (ALCO and BOS-HATTAN). From

ht

tp://suryamanikam.com/products/peerless-mfg-co/heat-exchangers-alco-and-bos-hatten/, 20 Desember 2015.

[11] Yunus A. Cengel(2002).HeatTransfer A Practical Approach, Second Edition.Mc Graw-Hill, Book Company, Inc : Singapore

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian 3.1.1 Tempat Penelitian

Penelitian mengenai analisis pengaruh variasi kapasitas aliran fluida panas dan dingin dengan temperatur masuk fluida panas yang juga divariasikan dan dengan arah aliran yang berlawanan akan dilakukan di Laboratorium Instalasi Uap, Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3.1.2 Waktu Penelitian

Waktu penelitian dikerjakan selama 3 hari yaitu pada tanggal 7 Desember s/d tanggal 10 Desember 2015.

3.2 Metode Penelitian

Penelitian ini dikerjakan dengan metode eksperimen dan merupakan penelitian kuantitatif yaitu memaparkan secara jelas hasil eksperimen di laboratorium terhadap variabel yang sebelumnya telah ditentukan. Kemudian data yang diperoleh dari hasil eksperimen akan disajikan dalam bentuk grafik hubungan antara variabel bebas dan terikat. Setelah didapatkan data eksperimen kemudian dilakukan perhitungan secara teori.

Metode eksperimen menurut Suharsimi Arikunto (1996) adalah suatu cara mencari hubungan sebab akibat (hubungan kausial) antara dua faktor yang sengaja ditimbulkan oleh peneliti dengan menyisihkan faktor-faktor yang lain yang bisa mengganggu penelitian. Penelitian ini dikerjakan untuk mengetahui pengaruh variasi kapasitas aliran dengan suhu yang konstan terhadap efektivitas alat penukar kalor shell & tube.

3.3 Populasi dan Sampel

Populasi dan sampel sangat perlu diperhatikan karena keduanya yang akan dianalisa nilainya sehingga didapat nilai kualitatifnya.

3.3.1 Populasi Penelitian

Populasi adalah keseluruhan objek penelitian (Suharsimi Arikunto, 1996:115). Populasi dalam penelitian ini adalah laju aliran massa yang bervariasi terhadap temperatur masuk fluida panas yang konstan.

3.3.2 Sampel Penelitian

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah kapasitas aliran fluida panas alat penukar kalor tabung sepusat masuk yaitu 510 l/j dengan temperatur masuk fluida panas yaitu sebesar 40oC, 50oC, dan 60oC. Selanjutnya untuk laju aliran fluida dingin divariasikan menjadi tiga yaitu 108 l/j, 180 l/j, dan 300 l/j.

Tabel 3.1 Variasi Parameter Sampel Penelitian 1 108 2 180 3 300 4 108 5 180 6 300 7 108 8 180 9 300 510 510 510 kondisi kapasitas fluida suhu masuk fluida panas kapasitas fluida 40 50 60 29 29 suhu masuk fluida dingin 29

3.3.3 Teknik Sampling

Tujuan digunakannya teknik sampling adalah menentukan seberapa banyak sampel yang akan diambil. Teknik sampling yang akan digunakan untuk mengumpulkan data dari berbagai sumber data adalah purposive sampling. Yaitu teknik pengambilan data dimana apa dan dan siapa yang harus memberikan data ditentukan secara subjektif sesuai dengan kebutuhan yang telah ditentukan guna tercapai tujuan yang telah ditentukan. Karena data yang dikumpulkan dari pihak yang terkait langsung dengan permasalahan yang diteliti.

Penelitian dilakukan dengan menguji alat penukar kalor tabung sepusat dengan variasi-variasi yang telah ditentukan guna mendapatkan hasil perbandingan perhitungan hasil percobaan,dan hasil teori.

3.4 Teknik Pengumpulan Data

Pengumpulan data yang akan dikerjakan adalah pengumpulan data primer serta data sekunder. Dalam hal ini data sekunder berfungsi sebagai data pendukung sebagai referensi penelitian. Didalam pengumpulan data ada beberapa variabel. Variabel itu sendiri adalah objek penelitian (Suharsimi Arikunto, 1993 : 91). Adapun variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1) Variabel Bebas

Variabel bebas merupakan himpunan sejumlah gejala yang memiliki aspek atau unsur, yang berfungsi mempengaruhi atau menentukan munculnya variabel lain yang disebut dengan variabel terikat. Variabel bebas menentukan perubahan yang akan terjadi terhadap variabel terikat. Dengan kata lain jika variabel bebas berubah maka akan terjadi perubahan pula terhadap variabel terikat. Adapun yang menjadi variabel bebas pada penelitian ini adalah kapasitas aliran fluida panas dan suhu masukan fluida panas yang dibuat konstan. Kapasitas aliran yang akan digunakan pada penelitian ini adalah 510 l/j. Kapasitas aliran tersebut akan diuji masing-masing pada temperatur masuk fluida panas 40oC, 50oC, dan 60oC. Pada fluida dingin suhu yang digunakan adalah suhu kamar dengan kapasitas aliran 108 l/j, 180 l/j, dan 300 l/j, pemilihan kapasitas aliran tersebut untuk mendapatkan aliran laminar, transisi dan turbulen.

2) Variabel Terikat

Variabel terikat adalah himpunan sebuah gejala yang memiliki pula sejumlah aspek atau unsur di dalamnya, yang berfungsi atau menyesuaikan diri dengan kondisi lain, yang disebut dengan variabel bebas. Variabel terikat dapat dikatakan sebagai sesuatu yang dipengaruhi terhadap sesuatu yang lain. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah efektifitas alat penukar kalor tabung shell & tube.

3) Variabel Kontrol

Variabel kontrol adalah himpunan sejumlah gejala yang memiliki berbagai aspek atau unsur di dalamnya, yang berfungsi untuk mengendalikanagar variabel terikat yang muncul bukan karena variabel lain, tetapi benar-benar karena variabel bebas yang telah ditentukan. Pengendalian variabel ini digunakan agar tidak ada hal variabel yang mempengaruhi variabel terikat dalam hal ini efektifitas alat penukar kalor shell & tube selain dari variasi kapasitas aliran serta temperatur suhu masukan.

Pengendalian ini akan menghasilkan variabel terikat yang benar-benar diinginkan karena sebelumnya telah dikontrol setiap variabel lain tidak ada yang mempengaruhi selain dari variabel bebas yang telah ditentukan.

Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah : 1. Alat pengujian.

2. Isolasi pada alat penukar kalor. 3. Alat ukur yang digunakan. 3.5 Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian yang digunakan untuk melaksanakan penelitian ini meliputi :

3.5.1 Bahan Penelitian

Bahan penelitian yang digunakan di dalam penelitan ini adalah air sebagai fluida panas dan dingin.

3.5.2 Alat Penelitian

Gambar 3.1 alat penukar kalor shell & tube

Alat uji diatas merupakan alat penukar kalor tabung sepusat yang digunakan di laboratorium operasi teknik kimia di PTKI. Adapun bagian-bagian dari alat tersebut adalah sebagai berikut :

1) Alat Ukur

Pada alat penukar kalor ini terdapat beberapa alat ukur yaitu alat ukur suhu, kapasitas aliran serta pengatur berapa suhu masukan fluida panas yang akan dimasukan.

Adapun penjelasan dari alat-alat ukur tersebut adalah sebagai berikut :

1. Alat Pengukur Suhu

Alat ukur ini berfungsi untuk mengukur suhu masukan dan suhu keluaran dari masing-masing fluida yaitu fluida panas dan fluida dingin. Suhu yang didapat akan dimunculkan pada display yang terdapat pada alat ukur tersebut. Berikut adalah gambar dari alat ukur suhu dari alat penukar kalor tersebut.

Gambar 3.2 Termometer digital 2. Alat Ukur Kapasitas Aliran (Flowmeter)

Alat ukur ini bertujuan mengetahui berapa kapasitas aliran yang terjadi pada masing-masing pipa yaitu pada pipa yang mengalirkan fluida panas dan pipa yang mengalirkan fluida dingin. Adapun gambar dari alat ukur tersebut adalah sebagai berikut.

Gambar 3.3 alat ukur kapasitas aliran fluida 3. Water heater

Heater digunakan untuk memanaskan fluida yang ada didalam kotak penampung fluida.

Gambar 3.4 Water Heater 4. Alat pengatur suhu (Termostat)

Alat ini berfungsi untuk mengatur berapa panas yang akan diberikan kepada air yang akan digunakan sebagai fluida pemanas di dalam penelitian ini. Berikut ini adalah gambar alat pengatur suhu yang akan digunakan.

Gambar 3.5 Alat pengatur suhu fluida panas 2) Pompa

Pompa digunakan untuk mengalirkan fluida panas di dalam alat penukar kalor sedangkan fluida dingin dialirkan melalui keran yang terdapat di dekat apk tersebut. Adapun gambar dari pompa tersebut adalah sebagai berikut.

Gambar 3.6 Pompa fluida panas 3) Tabung Shell & Tube

Pada tabung ini terjadi perpindahan kalor dari fluida panas ke fluida dingin begitu juga sebaliknya tergantung tujuang dari penggunaannya apakah untuk pendinginan atau pemanasan. Berikut adalah gambar dari tabung Shell & Tube yang akan digunakan pada penelitian ini.

Gambar 3.7 Tabung Shell & Tube Spesifikasi :

Diameter laluan pipa dalam : 12 mm Panjang laluan pipa dalam : 2.7 m Diameter tabung luar : 70 mm

Bahan pipa dalam : Tembaga

3.5.3 Skema Uji Penelitian

Berikut ini adalah skema uji penelitian yang dilakukan yang terdapat pada gambar 3.8

Tangki Panas Tangki Dingin

FI FI

Tangki Panas

Pompa Aquarium Centrifugal

Stop Kran

Flowmeter Alat Penukar Kalor Shell and Tube

Fluida Panas _{Fluida Dingin}

Fluida Panas

Pompa Aquarium Centrifugal

Fluida Dingin Stop Kran

Pompa Aquarium Centrifugal Flowmeter

Stop Kran

Gambar 3.8 Skema Uji Penelitian

3.5.4 Diagram Alir Proses Penelitian

Untuk melaksanakan penelitian ini menggunakan langkah-langkah sebagai berikut :

STUDI LITERATUR

PERHITUNGAN DIMENSI ALAT PENUKAR KALOR

PERAKITAN ALAT PENUKAR KALOR

PERHITUNGAN EFEKTIFITAS ALAT PENUKAR KALOR

Variasi : Temperatur masuk fluida panas 40°C, 50°C, 60°C diambil untuk kapasitas aliran air panas 510 l/j pada kapasitas aliran air dingin 108 l/ jam, 180 l/jam, 300 l/j l/ jam

UJI COBA MULAI

SELESAI

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

3.5.5 Prosedur Percobaan

Proses pengujian terdiri dari beberapa langkah-langkah yaitu sebagai berikut :

1. Memasukkan fluida ke dalam tangki persedian . 2. Masukkan fluida (air) ke dalam tangki air panas dan

tangki air dingin, kedua tangki tersebut diisi sampai melimpah.

3. Jalankan pompa sirkulasi air panas dan sirkulasi air panas.

4. Keluarkan (vent) semua udara dari jalur pipa. 5. Periksa alat pemanas listrik dengan saklar pada on. 6. Atur katup sesuai dengan kapasitas aliran yaitu 510

l/j. Atur thermostat sebesar 40oC untuk menentukan suhu fluida panas.

7. Catat data suhu keluaran jalur pipa dingin yang dapat dilihat pada instrument alat ukur suhu. 8. Ulangi kembali untuk suhu masukan fluida panas

BAB IV

ANALISA DATA

Metode analisa data yang diterapkan adalah dengan cara membandingkan data yang diambil dari lapangan yang meliputi temperatur air panas keluar (Th,o) dan temperatur air dingin keluar (Tc,o) terhadap hasil perhitungan secara teori dengan metode NTU. Perhitungan dengan metode NTU karena telah diketahui masing - masing suhu masuk dan suhu keluar dari fluida panas dan fluida dingin.

Untuk perhitungan secara teori dengan metode NTU, proses perhitungannya ditampilkan berikut ini untuk kondisi satu titik. Hasil perhitungan secara menyeluruh akan ditampilkan dalam bentuk tabel. Temperatur fluida panas masuk (Th,i) 40 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) sebesar suhu kamar pada debit masuk fluida panas 510l/jam dan debit masuk fluida dingin 108l/jam. Fluida yang dianalisis sebagai fluida panas dan fluida dingin adalah air.

Pada APK terdapat 1 cangkang dan 2 laluan pipa dalam. Diameter pipa cangkang dan pipa dalam APK adalah 70mm dan 12mm. Panjang dari pipa cangkang adalah 1.35m sedangkan panjang laluan pipa dalam adalah 2.7m

Gambar 4.1 Dimensi APK shell & tube

Bentuk perhitungan menggunakan metode iterasi secara teoritis sebagai berikut :

Iterasi 1 Misalkan :

Th= 40°C , maka: ρ = 992.2433 kg/m3

cp= 4178.793 J/kg K Pr = 4.334267

μ = 6.548674 x 10-4 N.s/m2 k = 0.6312957 W/m.K

Tc = 35°C , maka: ρ = 995.9913 kg/m3 cp = 4178.366 J/kg K Pr = 5.523588

μ = 8.144064 x 10-4 N.s/m2 k = 0.6164308 W/m.K

Menghitung aliran pada laluan pipa bagian dalam: Q =1.41667 x 10-4 m3/s

Q = A.V

1.41667 x 10-4 = /4 (0,012)2V V = 1.25324369 m/s Re = ρ V D

μ =

992.2433(1.25324369) (0,012) 6.548674 ×10−4

= 22786.70743(turbulen)

ṁh = ρ Q = 992.2433 (1.41667 x 10-4) =0.140567801 kg/s

f = (0,790 ln Re – 1,64)-2

= (0,790 ln (22786.70743) – 1,64)-2 = 0.025301122

Nu = (f/8) (Re – 1000) Pr 1 + 12,7 (f/8)0,5 (Pr2/3 – 1)

= (0.025301122/8) (22786.70743– 1000) 5.523588 1 + 12,7 (0.025301122/8)0,5 ( 5.52358842/3 – 1)

= 136.7171195 hi = k Nu

D =

(0.6312957 ) 136.7171195 0,012

= 7192.410807 W/m2 °C

Menghitung aliran pada pipa cangkang (luar) Q = 3 x 10-5 m3/s

Q = A.V

3 x 10-5 = /4 (0,0662- 0,0132) V V = 0.008077903 m/s Re = ρ V D

μ

=

995.9913(0.008077903) (66 .10-3) 8.144064.10-4

= 563.1030408 (laminar) ṁc = ρ Q = 995.9913 (3 x 10-5) = 0.029879739 kg/s

f = 64 �� = 64

563.1030408

= 0.088396241

Nu = (f/8) (Re – 1000) Pr 1 + 12,7 (f/8)0,5 (Pr2/3 – 1)

= (0.088396241/8) (563.1030408 – 1000) 5.523588 1 + 12,7 (0.088396241/8)0,5 (5.5235882/3 – 1) = 5.75893051

ho =

k Nu

D =

(0.6164308 ) 5.75893051 66 .10-3

Ai =  Di L = 3,14 (0,012) (2.7) = 0.101736 m2 Ao =  Do L = 3,14 (0,066) (1.35) = 0.055107 m2 kpipa = 410 W/m.K (Pipa tembaga)

U= 1 ℎ�

+

1 ℎ�

+

� � = 1

62.2803884

+

1

7192.410807

+

0.001

410 = 61.73581996

Ch= ṁh cp,h= 0.140567801 (4178.793) = 587.4037421 W/K

Cc= ṁc cp,c= 0.029879739 (4178.366) = 124.8484855 W/K - (Cmin)

Cmin

Cmax = Cc

Ch

= C = 124.8484855

587.4037421 = 0.212542884

NTU = U A Cmin

= 61.73581996 (0.055107)

124.8484855 =0.027249636

NTU1 =

��� � =

0.027249636

2 = 0.013624818

ε

=

2

�

1 +

�

+ (1 +

�

2

)

0.5 1+����−���1(1+� 2₎0.5_�

1−���[−���₁(1+�2)0.5]

�

−1

=

2

�

1 +

0.212542884

+

(1 +

0.2125428842

)

0.5 1+����−0.013624818(1+0.212542884 2₎0.5_�

1−���[−0.013624818(1+0.2125428842)0.5]

�

−1

=0.91851539

ε = (Tc,i – Tc,o) (Th,i – Tc,i)

0.91851539 = (29 – Tc,o)

(40 – 29)

Ch(Th,i – Th,o)= Cc (Tc,o – Tc,i)

587.4037421 (40 – Th,o) = 124.8484855 (31.14746301 – 29) Th,o = 37.85253699°C

Th =

40+37.85253699

2 = 38.92626849°C

Tc = 29+31.14746301

2 = 30.07373151°C

Iterasi 2 Misalkan :

Th= 38.92626849°C , maka: ρ = 988.9501 kg/m3

cp= 4178.628 J/kg K Pr = 4.431762

μ = 6.681681 x 10-4 N.s/m2 k = 0.6299166 W/m.K

Tc = 30.07373151°C , maka: ρ = 995.672 kg/m3

cp = 4178.254 J/kg K Pr = 5.385707

μ = 7.961949 x 10-4 N.s/m2 k = 0.6179522 W/m.K

Menghitung aliran pada laluan pipa bagian dalam: Q =1.41667 x 10-4 m3/s

Q = A.V

1.41667 x 10-4 = /4 (0,012)2V V = 1.25324369 m/s

Re = ρ V D

μ =

988.9501 (1.25324369) (0,012) 6.681681 ×10−4

= 26190.69623 (turbulen)

ṁh = ρ Q = 988.9501 (1.41667 x 10-4) = 0.140101264 kg/s

f = (0,790 ln Re – 1,64)-2

= (0,790 ln (26190.69623) – 1,64)-2 = 0.024438525

Nu = (f/8) (Re – 1000) Pr 1 + 12,7 (f/8)0,5 (Pr2/3 – 1)

= (0.024438525/8) (26190.69623– 1000) 4.431762 1 + 12,7 (0.024438525/8)0,5 ( 4.4317622/3 – 1) = 144.0663888

hi =

k Nu

D =

(0.6299166 ) 144.0663888 0,012

= 7695.213716 W/m2 °C

Menghitung aliran pada pipa cangkang (luar) Q = 3 x 10-5 m3/s

Q = A.V

3 x 10-5 = /4 (0,0662- 0,0132) V V = 0.008077903 m/s Re = ρ V D

μ

=

995.672 (0.008077903) (66.10-3) 7.961949 .10-4

= 587.6812389 (laminar)

ṁc = ρ Q = 995.672 (3 x 10-5) = 0.029860968 kg/s

f = 64 ��

= 64

587.6812389

= 0.086648565

Nu = (f/8) (Re – 1000) Pr 1 + 12,7 (f/8)0,5 (Pr2/3 – 1)

= (0.086648565/8) (587.6812389 – 1000) 5.385707 1 + 12,7 (0.086648565/8)0,5 (5.3857072/3 – 1) = 5.751017422

ho =

k Nu

D =

(0.6179522 ) 5.751017422 66 .10-3

= 62.48966743 W/m2 °C

Ai =  Di L = 3,14 (0,012) (2.7) = 0.101736 m2 Ao =  Do L = 3,14 (0,066) (1.35) = 0.055107 m2 kpipa = 410 W/m.K (Pipa tembaga)

U= 1 ℎ�

+

1 ℎ�

+

� � = 1

62.48966743

+

1

7695.213716

+

0.001

410 = 61.97632376

Ch= ṁh cp,h= 0.140101264 (4178.628) = 585.7020211 W/K

Cc= ṁc cp,c= 0.029860968 (4178.254) = 124.7647083 W/K - (Cmin)

Cmin

Cmax = Cc

Ch

= C = 124.7647083

585.7020211 = 0.213017377

NTU = U A Cmin

= 61.97632376 (0.055107)

NTU1 =

��� � =

0.027374161

2 = 0.013687081

ε

=

2

�

1 +

�

+ (1 +

�

2

)

0.5 1+����−���1(1+� 2₎0.5_�

1−���[−���₁(1+�2)0.5]

�

−1

l,

=

2

�

1 + 0.213017377 +

(1 + 0.213017377)

0.5 1+����−0.013687081(1+0.2130173772)0 .5_�

1−���[−0.013687081(1+0.2130173772)0.5_]

�

−1

= 0.9654313

ε = (Tc,i – Tc,o) (Th,i – Tc,i)

0.9654313= (29 – Tc,o)

(40 – 29)

Tc,o= 31.26219008°C

Ch(Th,i – Th,o)= Cc (Tc,o – Tc,i)

585.7020211 (40 – Th,o) = 124.7647083 (31.26219008– 29) Th,o = 37.73780992 °C

T

h

=

40+37.73780992

2 = 38.86890496 °C

Tc = 29+31.26219008

2 = 30.13109504 °C

Karena Thdan Tcyang dihitung telah mendekati Thdan Tc yang dimisalkan, maka iterasi dihentikan.

Dari perhitungan diperoleh : Th,o= 37.73780992 °C Tc,o = 31.26219008 °C

Hasil perhitungan secara teori dengan menyeluruh dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel 4.1 Efektifitas APK Secara Teori (Metode NTU) Kapasitas

aliran air panas (l/jam)

Kapasitas aliran air

dingin (l/jam)

Th,i(°C) Tc,i(°C) Th,o(°C) Tc,o(°C) ε(%)

510 108

40 29 37.7378 31.2621 96.54313 50 29 45.6812 33.3187 96.54315 60 29 53.6030 35.3969 96.56460

510 180

40 29 36.5911 32.4088 87.58169 50 29 43.4904 35.5095 87.38394 60 29 50.3670 38.6329 87.35387

510 300

40 29 35.0891 33.9108 75.74132 50 29 40.6099 38.3901 75.70823 60 29 46.1145 42.8854 75.66885 Dari perhitungan teori dengan metode NTU diperoleh efektifitas APK minimum adalah 75.70823% pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 50 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 29 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan debit masuk fluida dingin 300 l/jam. Sedangkan efektifitas APK maksimum adalah 96.56460 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 60°C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 29 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan debit masuk fluida dingin 108 l/jam.

Dari tabel diatas dapat dibuat perbandingan efektifitas APK pada tiga debit aliran fluida dingin berbeda. Berikut ini adalah grafik – grafik efektifitas APK perhitungan teori pada kapasistas aliran fluida dingin 108 l/j, 180 l/j, 300 l/j .

Gambar 4.2 Grafik efektifitas teori aliran fluida panas pada suhu 40°C kapasitas aliran fluida dingin 108 l/j ,180 l/j dan 300 l/j

Gambar 4.3 Grafik efektifitas teori aliran fluida panas pada suhu 50°C kapasitas aliran fluida dingin 108 l/j ,180 l/j dan 300 l/j

Gambar 4.4 Grafik efektifitas teori aliran fluida panas pada suhu 60°C kapasitas aliran fluida dingin 108 l/j ,180 l/j dan 300 l/j

Pada grafik diatas, didapatkan bahwa seiring bertambahnya kapasitas aliran fluida maka efektifitas yang didapatkan juga semakin menurun. ε tertinggi didapatkan pada kapasitas aliran fluida panas sebesar 108 l/j dengan suhu fluida panas 60°C.

Tabel 4.2 Efektifitas APK di Lapangan Kapasitas

aliran air panas (l/jam)

Kapasitas aliran air

dingin (l/jam)

Th,i(°C) Tc,i(°C) Th,o(°C) Tc,o(°C) ε(%)

510 108

39.6 28.2 39.2 36.9 30.1901 49.4 29.9 48.9 32,8 35.4040 59.6 30.4 58.6 40.4 34.3070

510 180

39.7 28.4 39.2 30.7 20.8199 49.4 29.9 48.8 33.7 19.2596 59.6 29.9 58.6 35.4 18.2013

510 300

39.7 28.2 39.1 29.7 13.3016 49.6 28.7 49.1 31.7 14.2295 59.6 31.1 58.5 34.6 12.5 Dari perhitungan data di lapangan diperoleh efektifitas APK minimum adalah 12.5% pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 59.6 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 31.1 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan

debit masuk fluida dingin 300 l/jam. Sedangkan efektifitas APK maksimum adalah 35.4 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 49.4 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 30.4 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan debit masuk fluida dingin 108 l/jam.

Dari perhitungan secara menyeluruh yang telah ditampilkan diatas dapat dilihat bahwa perhitungan efektifitas APK secara teori metode NTU lebih tinggi

dibandingkan dengan perhitungan efektifitas APK pada lapangan

Gambar 4.5 Grafik perbandingan efektifitas lapangan aliran fluida panas variasi 3 suhu pada kapasitas aliran fluida dingin 108 l/j, 180 l/j dan 300l/j.

Dari ketiga grafik diatas dapat dilihat kemiringan grafik efektifitas APK hampir mirip dimana efektifitas APK cenderung menurun . Pada grafik kedua terdapat efektifitas APK maksimum yaitu 35.4 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 50 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 29 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam.

Gambar 4.6 Grafik perbandingan efektifitas secara teori dan lapangan pada suhu 40°C

Gambar 4.7 Grafik perbandingan efektifitas secara teori dan lapangan pada suhu 50°C

Gambar 4.8 Grafik perbandingan efektifitas secara teori dan lapangan pada suhu 60°C

Dari ketiga grafik dapat dilihat bahwa efektifitas yang didapatkan secara teori jauh lebih tinggi dibandingkan efektifitas yang didapatkan pada lapangan dikarenakan isolasi pada tabung apk yang masih kurang sempurna sehingga masih bisa terjadi heat loss pada apk tersebut. Adapun penyebab lain yaitu panas pada tabung apk dapat berpindah pada pipa masukan dari fluida dingin, hal tersebut menyebabkan pencatatan data yang kurang akurat sehingga menyebabkan nilai efektifitas yang kurang bagus apabila dibandingkan dengan nilai efektifitas secara

teori (metode NTU)

Dari perhitungan data di lapangan oleh tim riset sebelumnya dengan APK tabung sepusat diperoleh efektifitas APK minimum adalah 4,62875% pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 40 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 30°C pada debit masuk fluida panas 180 l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam. Sedangkan efektifitas APK maksimum adalah 31,00435 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 55 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk fluida panas 180l/jam dan debit masuk fluida dingin 420 l/jam. Perhitungan data pada APK shell & tube didapatkan nilai efektifitas APK maksimum yaitu 35.4040 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 50

°C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam. Dari hasil yang di peroleh apabila dibandingkan, nilai efektifitas terdapat perbedaan yang cukup signifikan, hal tersebut dikarenakan pada tabung dalam yang digunakan adalah pipa tembaga yang memiliki nilai konduktivitas, yaitu 410 W/mK dimana nilai tersebut adalah cukup tinggi dibandingkan dengan nilai konduktivtas pipa aluminium yaitu 205

Qair panas

(l/jam)

Qair dingin

(l/jam) Th,i(°C) Tc,i(°C)

Hasil Perhitungan metode NTU Hasil Perhitungan di _Lapangan

Th,o(°C) Tc,o(°C) ε(%) Th,o(°C) Tc,o(°C) ε(%)

510 108 40 29 37.7378 31.2621 96.54313 39.1727 36.8545 30.1901 50 29 45.6812 33.3187 96.54315 48.8636 32,8268 35.4040 60 29 53.6030 35.3969 96.56460 58.5545 40.3909 34.3070 510 180 40 29 36.5911 32.4088 87.5816 39.1545 30.7090 20.8199 50 29 43.4904 35.5095 87.3839 48.7909 33.7181 19.2596 60 29 50.3670 38.6329 87.35387 58.5818 35.3545 18.2013 510 300 40 29 35.0891 33.9108 75.74132 39.0272 29.7363 13.3016 50 29 40.6099 38.3901 75.70823 49.0818 31.6909 14.2295 60 29 46.1145 42.8854 75.66885 58.5454 34.6272 12.5 Tabel 4.4 Efektifitas APK dengan metode NTU dan perhitungan lapangan

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Pada penelitian kali ini didapatkan beberapa kesimpulan yaitu sebagai berikut:

1. Pada perhitungan data secara teoritis didapatkan efektifitas terbesar pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 60 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 29 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan debit masuk fluida dingin 108 l/jam sebesar 96.56460 %.

2. Sedangkan pada eksperimen didapatkan efektifitas terbesar pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 50 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 29 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam yaitu sebesar 35.4040 %.

3. Sebagai perbandingan, perhitungan data di lapangan oleh tim riset sebelumnya dengan APK tabung sepusat diperoleh efektifitas APK minimum adalah 4,62875% pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 40 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 30°C pada debit masuk fluida panas 180 l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam. Sedangkan efektifitas APK maksimum adalah 31,00435 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 55 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk fluida panas 180l/jam dan debit masuk fluida dingin 420 l/jam. Sedangkan perhitungan data pada APK shell & tube didapatkan nilaiefektifitas APK maksimum yaitu 35.4040 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 50 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk fluida panas 510 l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam. Nilai efektifitas didapatkan mempunyai perbedaan yang cukup signifikan, hal tersebut dikarenakan terdapat perbedaan material dari tabung apk tersebut. Pada tabung dalam

konduktivitas sebesar 385 W/mK sedangkan pada APK tabung sepusat, material yang digunakan adalah aluminium dengan nilai konduktivitas sebesar 205 W/mK.

5.2 Saran

1. Untuk meningkatkan efektifitas APK perlu dilakukan perubahan pada tabung APK dengan menambah baffle di dalam tabung APK.

2. Isolasi pada pipa – pipa APK masih perlu disempurnakan untuk meminimalisir proses perpindahan panas yang merugikan proses pengujian.Pada tangki air panas juga perlu ditutup sempurna agar mengurangi kontak yang terjadi dengan udara luar dan meningkatkan ketasbilan suhu pada siklus air panas.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar Perpindahan Panas

Perpindahan kalor dapat didefinisikan sebagai suatu proses berpindahnya suatu energi (kalor) dari satu daerah ke daerah lain akibat adanya perbedaan suhu pada daerah tersebut. Macam-macam proses perpindahan kalor, yaitu :

1. Perpindahan kalor secara konduksi.

Perpindahan kalor secara konduksi adalah proses perpindahan kalor dimana kalor mengalir dari daerah yang bersuhu tinggi ke daerah yang bersuhu rendah dalam suatu medium (padat, cair atau gas) atau antara medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung.

2. Perpindahan kalor secara konveksi.

Perpindahan kalor secara konveksi adalah proses tansport energi dengan kerja gabungan dari konduksi kalor, penyimpanan energi dan gerakan mencampur. Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindahan energi antara permukaan benda padat dan cair atau gas. Perpindahan kalor secara konveksi dari suatu permukaan yang suhunya di atas suhu fluida disekitarnya berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama, kalor akan mengalir dengan cara konduksi dari permukaan ke partikel partikel fluida yang berbatasan. Energi yang berpindah dengan cara demikian akan menaikkan suhu dan energi dalam partikel-partikel fluida tersebut. Kedua, partikel-partikel tersebut akan bergerak ke daerah suhu yang lebih rendah dimana partikel tersebut akan bercampur dengan

partikel-partikel fluida lainnya.

Perpindahan panas pada alat penukar kalor biasanya terdiri dari konveksi di setiap fluida dan konduksi pada dinding yang memisahkan kedua fluida. Pada saat menganalisa alat penukar kalor, sangat diperlukan untuk menggunakan koefisien perpindahan panas menyeluruh, U, yang memungkinkan untuk menghitung seluruh efek dari perpindahan panas. Laju perpindahan panas diantara

kedua fluida terletak pada alat penukar kalor yang bergantung pada perbedaan temperatur pada suatu titik, yang bervariasi sepanjang alat penukar kalor. Pada saat menganalisis alat penukar kalor, biasanya bekerja dengan menggunakan logarithmic mean temperature difference LMTD, yang sebanding dengan perbedaan temperatur rata-rata diantara kedua fluida sepanjang alat penukar kalor. Ketika dua temperatur tidak diketahui maka dapat dianalisisdengan metode keefektifitasan-NTU.

2.2 Pengertian Alat Penukar Kalor

Secara umum,alat penukar kalor adalah alat yang memindahkan panas diantara dua fluida yang memiliki temperatur yang berbeda tanpa mencampurkan kedua fluida tersebut dengan menggunakan suatu medium pembatas. Alat penukar kalor biasanya digunakan didalam aplikasi yang luas, seperti dalam kasus pemanasan, teknik pendingin dan sistem pengkondisian udara, proses-proses kimia, dan proses pembangkitan tenaga. Alat penukar kalor berbeda dengan ruangan pencampuran yakni alat penukar kalor tidak memperbolehkan kedua fluida bercampur. Adapun pembagian alat penukar kalor berdasarkan fungsinya yakni :

a. Kondensor, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan uap atau campuran uap, sehingga berubah fasa menjadi cairan. Media pendingin yang dipakai biasanya air atau udara. Uap atau campuran uap akan melepaskan panas atent kepada pendingin, misalnya pada pembangkit listrik tenaga uap yang mempergunakan condensing turbin, maka uap bekas dari turbin akan dimasukkan ke dalam kondensor, lalu diembunkan menjadi kondensat.

b. Chiller, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan fluida sampai pada temperatur yang rendah. Temperatur fluida hasil pendinginandidalam chiller yang lebih rendah bila dibandingkan dengan fluida pendinginan yang dilakukan dengan pendingin air. Untuk chiller ini media pendingin biasanya digunakan amoniak atau Freon. Salah satu contohmya adalah water – cooled chiller yang dapat dilihat pada gambar 2.1

Gambar 2.1 :Water – Cooled Chiller [6]

c. Cooler, alat penukar kalor ini digunakan untuk mendinginkan cairan atau gas dengan mempergunakan air sebagai media pendingin. Disini tidak terjadi perubahan fasa, dengan perkembangan teknologi dewasa ini maka pendingin coler mempergunakan media pendingin berupa udara dengan bantuan fan (kipas).

d. Evaporator, alat penukar kalor ini digunakan untuk penguapan cairan menjadi uap. Dimana pada alat ini menjadi proses evaporasi (penguapan) suatu zat dari fasa cair menjadi uap. Yang dimanfaatkan alat ini adalah panas latent dan zat yang digunakan adalah air atau refrigeran cair.

e. Reboiler, alat penukar kalor ini berfungsi mendidihkan kembali (reboil) serta menguapkan sebagian cairan yang diproses. Adapun media pemanas yang sering digunakan adalah uap atau zat panas yang sedang diproses itu sendiri. Hal ini dapat dilihat pada penyulingan minyak pada gambar 2.1, diperlihatkan sebuah reboiler dengan mempergunakan minyak (665 °F) sebagai media penguap, minyak tersebut akan keluar dari boiler dan mengalir didalam tube.

Gambar 2.2 :Thermosiphon Reboiler [7]

f. Heat Exchanger, alat penukar kalor ini bertujuan untuk memanfaatkan panas suatu aliran fluida yang lain. Maka akan terjadi dua fungsi sekaligus, yaitu:

1. Memanaskan fluida

2. Mendinginkan fluida yang panas

Suhu yang masuk dan keluar kedua jenis fluida diatur sesuai dengan kebutuhannya. Pada gambar diperlihatkan sebuah heat exchanger, dimana fluida yang berada didalam tube adalah air, disebelah luar dari tube fluida yang mengalir adalah gas buangan yang semuanya berada didalam shell.

2.3 Klasifikasi Alat Penukar Kalor

1. Klasifikasi berdasarkan proses perpindahan panas a. Tipe kontak tidak langsung

1. Tipe dari satu fase 2. Tipe dari banyak fase

3. Tipe yang ditimbun (storage type) 4. Tipe fluidized bed

b. Tipe kontak langsung 1. Immiscible fluids 2. Gas liquid 3. Liquid vapor

2. Klasifikasi berdasarkan jumlah fluida yang mengalir a. Dua jenis fluida

b. Tiga jenis fluida

c. N – Jenis fluida (N lebih dari tiga)

3. Klasifikasi berdasarkan kompaknya permukaan

a. Tipe penukar kalor yang kompak, Density luas permukaan > 700 m b. Tipe penukar kalor yang tidak kompak, Density luas permukaan < 700 m 4. Klasifikasi berdasarkan mekanisme perpindahan panas

a. Dengan cara konveksi, satu fase pada kedua sisi alirannya

b. Dengan cara konveksi pada satu sisi aliran dan pada sisi yang lainnya terdapat cara konveksi 2 aliran

c. Dengan cara konveksi pada kedua sisi alirannya serta terdapat 2 passaliran masingmasing

d. Kombinasi cara konveksi dan radiasi 5. Klasifikasi berdasarkan konstruksi

a. Konstruksi tubular (shell and tube) 1. Tube ganda (double tube)

2. Konstruksi shell and tube, Sekat plat (plate baffle), Sekat batang (rod baffle)

b. Konstruksi tipe pelat 1. Tipe pelat 2. Tipe lamella 3. Tipe spiral 4. Tipe pelat koil

c. Konstruksi dengan luas permukaan diperluas (extended surface) 1.Sirip pelat (plate fin)

2. Sirip tube (tube fin) 3.Heat pipe wall

4.Ordinary separating wall d. Regenerative

1. Tipe rotary

2. Tipe disk (piringan) 3 Tipe drum

4. Tipe matrik tetap

6. Klasifikasi berdasarkan pengaturan aliran a. Aliran dengan satu pass

1. Aliran Berlawanan 2.Aliran Paralel 3.Aliran Melintang 4.Aliran Split

5.Aliran yang dibagi (divided) b. Aliran multipass

a. Permukaan yang diperbesar (extended surface) 1.Alirancounter menyilang

2.Aliran paralel menyilang 3.Alirancompound

b. Multipass plat

Perlu diketahui bahwa untuk alat-alat ini terdapat suatu terminologi yang telah distandarkan untuk menamai alat dan bagian-bagian alat tersebut yang

dikeluarkan oleh Asosiasi pembuat Heat Exchanger yang dikenal dengan Tubular Exchanger Manufacture’s Association (TEMA). Standarisasi tersebut bertujuan untuk melindungi para pemakai dari bahaya kerusakan atau kegagalan alat, karena alat ini beroperasi pada temperatur dan tekanan yang tinggi.

Didalam standar mekanik TEMA, terdapat dua macam kelas heat Exchanger, yaitu :

1. Kelas R, yaitu untuk peralatan yang bekerja dengan kondisi berat, misalnya untuk industri minyak dan kimia berat.

2. Kelas C, yaitu yang dibuat untuk general purpose, dengan didasarkan pada segi ekonomis dan ukuran kecil, digunakan untuk proses-proses umum industri.

Berikut ini akan dijelaskan beberapa alat penukar kalor yang umum digunakan dalam dunia industri :

1. Concentric Tube Heat Exchanger (Double Pipe)

Double pipe heat exchanger atau consentric tube heat exchanger yang ditunjukkan pada gambar 1 di mana suatu aliran fluida dalam pipa seperti pada gambar 1 mengalir dari titik A ke titik B, dengan space berbentuk U yang mengalir di dalam pipa. Cairan yang mengalir dapat berupa aliran cocurrent atau countercurrent. Alat pemanas ini dapat dibuat dari pipa yang panjang dan dihubungkan satu sama lain hingga membentuk U. Double pipe heat exchangermerupakan alat yang cocok dikondisikan untuk aliran dengan laju aliran yang kecil.

Gambar 2.5 :Hairpin heat exchanger [10]

Exchanger ini menyediakan true counter current flow dan cocok untuk extreme temperature crossing, tekanan tinggi dan rendah untuk kebutuhan surface area yang moderat (range surface area: 1 – 6000 ft2). Hairpin heat exchanger tersedia dalam :

- Single tube (double pipe) atau berbagai tabung dalam suatu hairpin shell (multitube),

- Bare tubes, finned tube, U-Tubes, - Straight tubes,

- Fixed tube sheets

Double pipe heat exchanger sangatlah berguna karena ini bisa digunakan dan dipasang pada pipe-fitting dari bagian standar dan menghasilkan luas permukaan panas yang besar.Ukuran standar dari tees dan return head diberikan pada tabel berikut :

Tabel 2.1 :Double Pipe Exchanger fittings Outer Pipe, IPS Inner Pipe, IPS 3

2½ 3 4

1¼ 1¼ 2 3

Double pipe exchangers biasanya dipasang dalam 12-, 15- atau 20-ft Panjang efektif, panjang efektif dapat membuat jarak dalam each leg over di mana terjadi perpindahan panas dan mengeluarkan inner pipe yang menonjol melewati the exchanger section.

Susunan dari concentric tube ditunjukan pada gambar di bawah ini. Aliran dalam type heat exchanger dapat bersifat cocurrent atau counter current dimana aliran fluida panas ada padainner pipe dan fluida dingin pada annulus pipe.

Gambar 2.6 : Double pipe heat exchanger aliran cocurrent dan counter current [11]

Pada susunan cocurrent maka fluida di dalam tube sebelah dalam (inner tubes) maupun yang di luar tube (dalam annulus), artinya satu lintasan tanpa cabang. Sedangkan pada aliran countercurrent, di dalam tube sebelah dalam dan fluida di dalam annulus masing-masing mempunyai cabang seperti terlihat pada gambar 2.6 dan gambar 2.7.

Gambar 2.8 :Double-pipe heat exchangers in series–parallel [3] Keuntungan dan kerugian penggunaan double pipe heat exchanger:

a) Keuntungan

1. Penggunaan longitudinal tinned tubesakan mengakibatkan suatu heat exchanger untuk shell sides fluids yang mempunyai suatu low heat transfer coefficient.

2. Counter current flow mengakibatkan penurunan kebutuhan surface area permukaan untuk service yang mempunyai suatu temperature cross.

3. Potensi kebutuhan untuk ekspansi joint adalah dihapuskan dalam kaitan dengan konstruksi pipa-U.

4. Konstruksi sederhana dalam penggantian tabung dan pembersihan. b) Kerugian

1. Bagian hairpin adalah desain khusus yang mana secara normal tidak dibangun untuk 14ndustry standar dimanapun selain ASME code.

2. Bagian multiple hairpin tidaklah selisih secara ekonomis bersaing dengan single shell dan tube heat exchanger.

2. Shell And Tube Heat Exchanger

Shell and tube heat exchanger biasanya digunakan dalam kondisi tekanan relatif tinggi, yang terdiri dari sebuah selongsong yang di dalamnya disusun suatu annulus dengan rangkaian tertentu (untuk mendapatkan luas permukaan yang optimal). Fluida mengalir di selongsong maupun di annulus sehingga terjadi perpindahan panas antara fluida dengan dinding annulus misalnya triangular pitch(Pola segitiga) dan square pitch(Pola segiempat).

Gambar 2.9 :Bentuk susunan tabung [5]

Keuntungan square pitch adalah bagian dalam tube-nya mudah dibersihkan dan pressure drop-nya rendah ketika mengalir di dalamnya (fluida)

Keuntungan dari shell and tube:

1. Konfigurasi yang dibuat akan memberikan luas permukaan yang besar dengan bentuk atau volume yang kecil.

2. Mempunyai lay-out mekanik yang baik, bentuknya cukup baik untuk operasi bertekanan.

3. Menggunakan teknik fabrikasi yang sudah mapan (well-astablished). 4. Dapat dibuat dengan berbagai jenis material, dimana dapat dipilih jenis

material yang digunakan sesuai dengan temperatur dan tekanan operasi. 5. Mudah membersihkannya.

6. Prosedur perencanaannya sudah mapan (well-astablished). 7. Konstruksinya sederhana, pemakaian ruangan relatif kecil.

8. Pengoperasiannya tidak berbelit-belit, sangat mudah dimengerti (diketahui oleh para operator yang berlatar belakang pendidikan rendah).

9. Konstruksinya dapat dipisah-pisah satu sama lain, tidak merupakan satu kesatuan yang utuh, sehingga pengangkutannya relatif gampang

Kerugian penggunaan shell and tube heat exchanger adalah semakin besar jumlah lewatan maka semakin banyak panas yang diserap tetapi semakin sulit perawatannya

3. Plate Type Heat Exchanger

Plate type heat exchanger terdiri dari bahan konduktif tinggi seperti stainless steel atau tembaga. Plate dibuat dengandesign khusus dimana tekstur permukaan plate saling berpotongan satu sama lain dan membentuk ruang sempit antara dua plate yang berdekatan. Jika menggabungkan plate-plate menjadi seperti berlapis-lapis, susunan plate-plate tersebut tertekan dan bersama-sama membentuk saluran alir untuk fluida. Area total untuk perpindahan panas tergantung pada jumlah plate yang dipasang bersama-sama seperti gambar dibawah

Gambar 2.11 :Plate type heat exchanger dengan aliran countercurrent [12] 4. Jacketed Vessel With Coil and Stirrer

Unit ini terdiri dari bejana berselubung dengan coil dan pengaduk, tangki air panas, instrumen untuk pengukuran flowrate dan temperatur. Fluida dingin dalam vessel dipanaskan dengan mengaliri selubung atau koil dengan fluida panas. Pengaduk dan baffle disediakan untuk proses pencampuran isi vessel. Volume isi tangki dapat divariasikan dengan pengaturan tinggi pipa overflow. Temperatur diukur pada inlet dan outlet fluida panas, vessel inlet dan isi vessel

2.4 Jenis-Jenis Perpindahan Panas 2.4.1 Konduksi

Terdapat sebuah batang silinder dengan material tertentu diisolasi pada sisi terluarnya dan pada kedua ujung permukaannya memiliki suhu yang berbeda yakni T1>T2 . Perbedaan temperatur tersebut menyebabkan perpindahan panas secara konduksi pada arah x positif. Dapat diukur laju perpindahan panas qx, dan dapat ditentukan qx bergantung pada

variabel-variabel berikut : ΔT,yakni perbedaan temperatur ; Δx, yakni panjang batang ; dan A, yakni luas penampang tegak lurus bidang.

Jika ΔT dan Δx adalah konstan dan hanya memvariasikan A, maka dapat dilihat bahwa qx berbanding lurus dengan A.Dengan cara yang sama, jika ΔT dan A adalah konstan, dapat dilihat bahwa qx berbanding terbalik dengan Δx. Apabila A dan Δx konstan, maka dapat dilihat bahwa qx berbanding lurus

dengan ΔT. Sehingga dapat disimpulkan bahwa qx ∞ A

Δ�

Δx

(2.1) Berikut ini adalah gambar perpindahan panas secara konduksi melalui sebuah percobaan.

Gambar 2.13 : Perpindahan Panas secara Konduksi [5]

Dengan memperhatikan material batang, sebagai contoh plastik, akan ditemukan bahwa kesebandingan diatas adalah valid. Namun, juga ditemukan bahwa untuk nilai A,Δx,dan ΔTyang sama, akan menghasilkan nilai qx yang lebih kecil untuk plastik daripada bermaterial logam. Sehingga kesebandingan diatas dapat ditulis dalam bentuk persamaan dengan memasukkan koefisien yang dipengaruhi oleh material. Sehingga diperoleh,

qx = kA Δ�

Δx

(2.2)

k, adalah konduktivitas thermal (W/m.K), yang adalah merupakan sifat

material yang penting. Dengan menggunakan limit Δx 0 didapatkan persamaan untuk laju perpindahan panas,

qx = kA ��

dx

(2.3)

atau persamaan flux panas menjadi,

��"= q_Ax = - k ��_dx

(2.4)

2.4.2 Konveksi

Ada beberapa mekanisme perpindahan panas yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi dan konveksi adalah membutuhkan media perantara dalam proses perpindahan panasnya. Berbeda dengan konduksi, pada konveksi membutuhkan gerakan fluida untuk dapat memindahkan panas.

Penelitian menunjukkan bahwa perpindahan panas konveksi sangat bergantung pada sifat-sifat fluida seperti viskositas dinamis μ, konduktivitas termal k, massa jenis ρ, dan spesifik panas Cp, dan dipengaruhi oleh kecepatan fluida Ѵ , bentuk dan kekasaran permukaan, dan tipe aliran. Sehingga dapat disimpulkan bahwa perpindahan panas secara konveksi adalah kompleks karena bergantung pada banyak variabel. Oleh karena itu, konveksi adalah mekanisme perpindahan panas yang paling kompleks.

Meskipun konveksi adalah kompleks, setelah diamati bahwa laju perpindahan panas secara konveksi berbanding lururs dengan perbedaan temperatur dan dapat ditulis dengan Hukum Newton tentang pendinginan.

Qkonveksi = hAs (Ts - T∞) (2.5) h merupakan koefisien perpindahan panas konduksi, As merupakan area permukaan perpindahan panas, Ts merupakan temperatur permukaan benda, T_∞ merupakan temperatur lingkungan sekitar benda.

2.4.3 Radiasi

Radiasi berbeda dengan mekanisme perpindahan panas secara konduksi dan secara konveksi. Perpindahan panas secara radiasi tidak membutuhkan kehadiran suatu material sebagai media perpindahan panas. Faktanya, energi yang ditransfer dengan radiasi adalah yang tercepat (secepat kecepatan cahaya) dan dapat terjadi pada ruangan vakum. Perpindahan panas secara konduksi dan konveksi terjadi dari temperatur yang tinggi ke temperatur yang lebih rendah. Pada radiasi, perpindahan panas dapat terjadi pada 2 benda yang memiliki temperatur yang tinggi dan dipisahkan oleh benda yang memiliki temperatur yang lebih rendah.

Dengan menganggap permukaan benda yang kecil As, emisifitas ε, dan kemampuan untuk menyerap α pada temperatur T yang terdiri dari keisotermalan yang besar dalam bentuk yang tertutup pada benda blackbody.Blackbody dapat didefenisikan sebagai pemancar dan penyerap radiasi yang sempurna. Pada temperatur dan panjang gelombang tertentu, tidak ada permukaan yang dapat memancarkan energi yang lebih banyak daripada blackbody.Blackbody menyerap semua radiasi tanpa memperhatikan panjang gelombang dan arahnya. Blackbody juga memancarkan energi radiasi yang merata dalam segala arah dalam setiap unit area searah dengan arah emisi,yang disebut sebagai pemancar diffuse. Diffuse dapat diartikan sebagai arah yang bebas untuk berdiri sendiri. Hal ini dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 2.15 : Blackbody disebut sebagai pemancar dengan arah yang bebas [11] Energi radisi yang dipancarkan oleh sebuah blackbody tiap satuan waktu dan tiap satuan luasan area ditetapkan secara eksperimental oleh Joseph Stefan pada tahun 1879 dan dapat dituliskan

Eb (T) = σT 4 (w/m2) (2.6) σ = 5,67 x 10-8 W/m2.K4 adalah konstanta Stefan-Boltzmann dan T adalah temperatur absolut dari suatu permukaan (K). Persamaan ini diverifikasi secara teori pada tahun 1884 oleh Ludwig Boltzman. Eb merupakan kekuatan emisifitas blackbody.

2.5 Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh

Sebuah alat penukar kalor terdiri dari 2 fluida yang mengalir yang dipisahkan oleh sebuah dinding yang solid. Pertama sekali panas dipindahkan dari fluida panas ke dinding melalui konveksi, kemudian melewati dinding melalui konduksi, dan dari dinding ke fluida dingin lagi melalui konveksi. Efek radiasi apapun biasanya termasuk didalam koefisien perpindahan panas konveksi. Jaringan tahanan panas dihubungkan dengan proses perpindahan panas ini yang terdiri dari dua tahanan panas konveksi dan satu tahanan panas konduksi seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut

Gambar 2.16 : Jaringan tahanan panas yang dihungkan dengan alat penukar kalor tabung sepusat [11]

Huruf kecil i dan o adalah permukaan dalam dan permukaan luar tabung. Untuk alat penukar kalor tabung sepusat, Ai = DiL dan Ao = DoL, sehingga tahanan termal dinding tabung adalah

Rdinding = ln(Do/Di)

2kL

(

2.7)

Gambar 2.17 : Dua luasan area alat penukar kalor untuk dinding tabung yang tipis Di ≈Do dan Ai ≈Ao [11]

k adalah konduktivitas termal dinding dan L adalah panjang tabung. Sehingga tahanan termal total menjadi

R = Rtotal = Ri + Rdinding + Ro = 1

hi Ai

+ ln(Do/Di)

2kL +

1

ho Ao

Dalam menganalisis alat penukar kalor, sangat diperlukan untuk menggabungkan semua tahanan panas yang terjadi pada fluida panas sampai fluida dingin menjadi sebuah tahanan panas R, dan laju perpindahan panas diantara kedua fluida adalah

Q = ΔT

R= UA ΔT = UiAiΔT = UoAo ΔT (2.9) U adalah koefisien perpindahan panas menyeluruh (W/m2°C).

Rumus diatas menjadi : 1

UAs = 1

Ui Ai = 1

Uo Ao

= R = 1

hi Ai

+Rdinding + 1

ho Ao

(2.10) Sebagai catatan bahwa UiAi = UoAo tetapi Ui ≠ Uo kecuali Ai = Ao

2.6 Faktor Kerak ( Fouling Factor )

Penumpukan kotoran pada permukaan alat penukar kalor biasanya mengakibatkan performansi alat penukar kalor semakin menurun seirinng dengan bertambahnya waktu pemakaian sebagai akibat terjadinya. Lapisan kotoran tersebut menimbulkan hambatan tambahan pada proses perpindahan panas dan mengakibatkan penurunan laju perpindahan panas pada alat penukar kalor. Penumpukan kotoran pada alat penukar kalor disebut faktor kotoran Rfyang menjadi ukuran dalam tahanan termal.

Faktor kotoran adalah nol untuk alat penukar kalor yang baru dan meningkat dengan meningkatnya lama pemakaian sehingga kotoran menempel pada permukaan alat penukar kalor. Faktor kotoran bergantung pada temperatur operasi dan kecepatan fluida, dan sebanding dengan panjang alat penukar kalor. Kotoran akan meningkat dengan meningkatnya temperatur dan menurunnya kecepatan.

Persamaan koefisien perpindahan menyeluruh telah diberikan sebelumnya yang berlaku untuk permukaan alat penukar kalor yang bersih. Persamaan sebelumnya perlu dimodifikasi sebagai efek dari kotoran pada permukaan dalam dan luar tabung. Untuk alat penukar kalor tabung cangkang yang tidak memiliki sirip, persamaan sebelumnya menjadi :

1

UAs

=

1

Ui Ai

=

1

Uo Ao

=

R = 1 hi Ai

+Rf,i Ai

+ln(Do/Di)

2kL + Rf,o Ao

+ 1 ho Ao

(2.11)

Ai = DiL dan Ao= DoL adalah luas area permukaan dalam dan luar alat penukar kalor.

Rf,i dan Rf,o adalah faktor kotoran permukaan dalam dan luar alat penukar kalor.

Tabel 2.3 : Faktor kotoran untuk berbagai fluida [11] Fluid Rr, m

2

, oC/W Distiled water, sea

water, river water, boiler feedwater: Below 50oC Above 50oC

0,0001 0,0002

Fuel oil 0,0009 Steam (oil free) 0,0001 Refrigerants

(liquid) 0,0002 Refrigerants

(vapor) 0,0004 Alcohol vapors 0,0001 Air 0,0004

2.7 Metode LMTD

Evaluasi performansi thermal sebuah alat penukar kalor pada keadaan tunak (steady)

a) Persamaan perpindahan panas lokal melalui elemen ds dari sebuah apk. Jika Th dan Tc adalah suhu kedua fluida yang berada di elemen da dari

permukaan APK maka laju perpindahan panas diantara kedua fluida melalui elemen ds dituliskan dengan rumus

dq = U dA ( Th - Tc) (2.12)

Dimana :

dq = Laju perpindahan panas kedua fluida (W)

U = Koefisien perpindahan panas menyeluruh (W/m2°C) dA = luas penampang tabung (m2)

Th = Suhu fluida panas (°C) Tc = Suhu fluida dingin (°C)

Gambar 2.18 distribusi suhu APK aliran sejajar

2.7.1 Metode LMTD Pada Aliran Paralel (Sejajar)

Metode ini dipakai dengan arah fluida panas dan fluida dingin pada arah yang sama. Artinya perpindahan panas antara kedua fluida di dalam APK sama besarnya baik ditinjau dari fluida panas atau pun dari fluida dingin. Sehingga didapatkan rumus dan dapat dituliskan sebagai berikut

dq = ṁh Cph (-dTh) = ṁc Cpc (dtc) (2.13)

dimana : ṁh = laju aliran massa fluida panas (kg/s)

ṁc = laju aliran massa fluida dingin (kg/s) Cph = panas jenis fluida panas (J/kg K)

Dari persamaan diatas dapat dilihat bahwa dTh< 0 dan dTc> 0 dan

dituliskan sebagai berikut : dTh = - _ṁ�q

ℎ��ℎ ; dTc =

�q

ṁ���� (2.14)

Kemudian persamaan diatas diturunkan, sehingga didapatkan : dTh – dTc = d (Th – Tc) = -_ṁ�q

ℎ��ℎ -

�q

ṁ���� (2.15)

dimana diketahui bahwa :

�q ṁℎ��ℎ =

1

ṁℎ��ℎ dan

�q ṁ���� =

1

ṁ���� (2.16)

Lalu disubstitusikan persamaan 2.17 ke 2.16, maka akan didapatkan persamaan :

d (Th – Tc) = -dq�_ṁ 1 ℎ��ℎ +

1

ṁ����� (2.17)

Kemudian mensubstitusikan persamaan 2.13 ke 2.18, maka didapat: d (Th – Tc) = -U dA ( Th - Tc) �_ṁ 1

ℎ��ℎ +

1

ṁ����� (2.18)

setelah itu, persamaan 2.19 disederhanakan menjadi berikut:

d (Th – Tc)

( Th−Tc) = - U dA� 1 ṁℎ��ℎ +

1

ṁ����� (2.19)

Dengan mengintegralkan persamaan 2.20 dan menganggap bahwa U dan � 1

ṁℎ��ℎ +

1

ṁ����� adalah konstan dan batas integral ditunjukan pada gambar

distribusi suhu maka didapatkan:

∫ �d (Th – Tc) ( Th−Tc)� �ℎ����

�ℎ���� = −� �

1 ṁℎ��ℎ +

1

ṁ����� ∫ ��

�

0 (2.20)

Maka hasil dari integral persamaan 2.21 didapat: ln (Tho – Tco) – ln (Thi – Tci) = - U A�_ṁ 1

ℎ��ℎ +

1

ln�Tho – Tco

Thi – Tci� = - U A� 1 ṁℎ��ℎ +

1

ṁ����� (2.22)

Berdasarkan neraca entalpi bahwa laju pindahan panas q :

Q = ṁh Cph (Thi – Tho) = ṁc Cpc (Tco – Tci) (2.23) ṁhCph = Q

�ℎ�−�ℎ� ; ṁcCpc =

Q

���−��� (2.24)

dengan mensubstitusikan persamaan 2.25 ke 2.23 maka didapatkan ln�Tho – Tco

Thi – Tci� = - U A� �ℎ�−�ℎ�

Q + ���−���

Q � (2.25)

q = U A�(�ℎ�−���)−(�ℎ�−���)

���ℎ�−���

�ℎ�−���

� (2.26)

Dimana berdasarkan gambar dari distribusi suhu :

∆Ta = �_ℎ�− �_�� (2.27)

∆Tb=�_ℎ�− �_�� (2.28)

Jadi : q = U A∆T�−∆T�

��∆Tb_∆T� atau q = U A

∆T�−∆T�

��∆Ta

∆T�

(2.29)

2.7.2 Metode LMTD Pada Aliran Berlawanan

Variasi dari temperatur fluida dingin dan fluida panas pada APK dengan arah aliran berlawanan ditunjukan pada gambar dibawah ini. Pada kasus ini fluida dingin dan panas mengalir pada arah yang berlawanan. Temperatur keluaran fluida dingin dapat melebihi temperatur keluaran fluida panas, namun hal seperti ini jarang dijumpai. Normalnya temperatur keluaran fluida dingin tidak melebihi temperatur keluaran fluida panas karena hal ini tidak sesuai dengan pernyataan hukum kedua dari temodinamika.

Untuk temperatur masuk dan keluar fluida yang telah ditetapkan, harga dari LMTD untuk APK aliran berlawanan lebih besar dibandingkan dengan APK aliran sejajar dan untuk luasan pun APK aliran berlawanan lebih kecil dibandingkan dengan APK aliran sejajar. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan terlebih dahulu menentukan persamaan LMTD untuk aliran berlawanan berikut.

dq = ṁh Cph (-dTh) = ṁc Cpc (-dtc) (2.30)

pada persamaan 2.31 dapat dilihat bahwa nilai dari dTh dan dtc adalah

negatif hal ini berbeda dengan APK aliran sejajar maka dengan perbedaan tersebut dapat dilihat bahwa:

dTh = - _ṁ��

ℎ��ℎ ; dTc =-

��

ṁ���� (2.31)

persamaan 2.32 kemudian diturunkan menjadi: dTh – dTc = d (Th – Tc) = -_ṁ��

ℎ��ℎ -

��

ṁ���� (2.32)

dimana berdasarkan persamaan 2.17 yang kemudian disubstitusikan ke persamaan 2.33, maka didapat:

d (Th – Tc) = -dq�_ṁ 1

ℎ��ℎ−

1

ṁ����� (2.33)

dan dengan mensubstitusikan persamaan 2.13 ke 2.34, didapat: d(Th – Tc) =- U dA( Th - Tc) �_ṁ 1

ℎ��ℎ−

1

ṁ����� (2.34)

d (Th – Tc)

( Th−Tc) = - U dA� 1 ṁℎ��ℎ−

1

ṁ����� (2.35)

Menurut neraca entalpi pada persamaan 2.23 dan 2.24 kemudian mengintegralkan persamaan 2.34 dengan menganggap U dan � 1

ṁℎ��ℎ−

1

ṁ����� adalah konstan serta batas atas dan bawah yang ditunjukan pada

gambar distribusi suhu APK aliran berlawanan maka didapat:

∫ �d (Th – Tc) ( Th−Tc)� �ℎ����

�ℎ���0 =−� �

1 ṁℎ��ℎ +

1

ṁ����� ∫ ��

�

vi

2.7.2 Metode LMTD Pada Aliran Berlawanan ... 27

2.8 Metode NTU ... 32

2.9 Persamaan – Persamaan Yang Digunakan Dalam Perhitungan Teoritis ... 34

BAB III METODE PENELITIAN ... 38

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ... 38

3.1.1 Tempat Penelitian ... 38

3.1.2 Waktu Penelitian... 38

3.2 Metode Penelitian ... 38

3.3 Populasi dan Sampel ... 38

3.3.1 Populasi Penelitian... 39

3.3.2 Sampel Penelitian ... 39

3.3.3 Teknik Sampling... 39

3.4 Teknik Pengumpulan Data ... 40

3.5 Instrumen Penelitian ... 40

3.5.1 Bahan Penelitian ... 40

3.5.2 Alat Penelitian ... 40

3.5.3 Skema Uji Penelitian ... 46

3.5.4 Diagram Alir Proses Penelitian ... 46

3.5.5 Prosedur Percobaan... 48

BAB IV ANALISA DATA ... 49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 65

5.1 Kesimpulan ... 65

5.2 Saran ... 66

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Water – Cooled Chiller ...7

Gambar 2.2

Thermosiphon Reboiler

...8

Gambar 2.3 Konstruksi Heat Exchanger ...8

Gambar 2.4 Aliran double pipe heat exchanger ... 11

Gambar 2.5 Hairpin heat exchanger ... 12

Gambar 2.6 Double pipe heat exchanger aliran cocurrent dan counter current ... 13

Gambar 2.7 Double-pipe heat exchangers in series ... 13

Gambar 2.8 Double-pipe heat exchangers in series–parallel... 14

Gambar 2.9 Bentuk susunan tabung ... 15

Gambar 2.10 Shell and tube heat exchanger ... 15

Gambar 2.11 Plate type heat exchanger dengan aliran countercurrent ... 17

Gambar 2.12 Jacketed Vessel With Coil And Stirrer ... 17

Gambar 2.13 Perpindahan Panas secara Konduksi ... 18

Gambar 2.14 Pendinginan sebuah balok yang panas dengan konveksi paksa ... 19

Gambar 2.15 Blackbody disebut sebagai pemancar dengan arah yang bebas ... 21

Gambar 2.16 Jaringan tahanan panas yang dihungkan dengan alat penukar kalor tabung sepusat ... 22

Gambar 2.17 Dua luasan area alat penukar kalor untuk dinding tabung yang tipis Di ≈Do dan Ai ≈Ao... 22

Gambar 2.18 Distribusi suhu APK aliran sejajar ... 25

Gambar 2.19 Grafik efektifitas untuk APK shell & tube ... 35

Gambar 2.20 Grafik efektifitas untuk APK tabung sepusat aliran berlawanan ... 35

Gambar 3.1 Alat penukar kalor tabung shell & tube ... 42

Gambar 3.2 Termometer digital Double-pipe heat exchangers in series ... 43

Gambar 3.3 Alat ukur kapasitas aliran fluida ... 43

viii

Gambar 3.5 Alat pengatur suhu fluida panas ... 44

Gambar 3.6 Pompa fluida panas ... 45

Gambar 3.7 Tabung shell & tube ... 45

Gambar 3.8 Skema Uji Penelitian ... 46

Gambar 3.9 Diagram Alir Penelitian... 47

Gambar 4.1 Dimensi APK tabung shell & tube ... 49

Gambar 4.2 Grafik efektifitas teori aliran fluida panas pada suhu 40°C kapasitas aliran fluida dingin 108 l/j ,180 l/j dan 300 l/j ... 58

Gambar 4.3 Grafik efektifitas teori aliran fluida panas pada suhu 50°C kapasitas aliran fluida dingin 108 l/j ,180 l/j dan 300 l/j ... 58

Gambar 4.4 Grafik efektifitas teori aliran fluida panas pada suhu 60°C kapasitas aliran fluida dingin 108 l/j ,180 l/j dan 300 l/j ... 59

Gambar 4.5 Grafik perbandingan efektifitas lapangan aliran fluifa panas variasi 3 suhu pada kapasitas aliran fluida dingin 108 l/j ,180 l/j dan 300 l/j ... 60 Gambar 4.6 Grafik perbandingan efektifitas secara teori dan lapangan pada suhu 40°C . 61 Gambar 4.7 Grafik perbandingan efektifitas secara teori dan lapangan pada suhu 50°C . 61 Gambar 4.8 Grafik perbandingan efektifitas secara teori dan lapangan pada suhu 60°C . 62

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Double Pipe Exchanger fittings

... 12

Tabel 2.2 Faktor kotoran untuk berbagai fluida ... 24

Tabel 2.3 Hubungan efektifitas dengan NTU dan c ... 35

Tabel 3.1 Variasi Parameter Sampel Penelitian ... 39

Tabel 4.1 Efektifitas APK Secara Teori (Metode NTU) ... 57

Tabel 4.2 Efektifitas APK di Lapangan ... 59

x

DAFTAR NOTASI

SIMBOL

KETERANGAN

SATUAN

A

luas penampang tegak lurus bidang

m

2

A

i

Luas area permukaan dalam APK

m

2

A

o

Luas area permukaan luar APK

m

2

A

s

Area permukaan perpindahan panas

m

2

C

c

Kapasitas Fluida Dingin

W/K

C

h

Kapasitas Fluida Panas

W/K

c

p,c

Panas Jenis fluida dingin

J/kg.K

c

p,h

Panas Jenis fluida panas

J/kg.K

c

p

Panas Jenis Fluida

J/kg.K

�

Diameter Pipa

m

D

h

Diameter hidrolik

m

D

o

Diameter Luar Tabung

m

D

i

Diameter Dalam Tabung

m

ε

Emisifitas

σ

konstanta Stefan-Boltzmann

W/m

2

.K

4

h

Koefisien Perpindahan Panas Konveksi

W/m

2

K

k

Konduktifitas thermal

W/m.K

L

Panjang tabung

m

ṁ

Laju aliran massa fluida

kg/s

ṁ

c

Laju aliran massa fluida dingin

kg/s

ṁ

h

Laju aliran massa fluida panas

kg/s

Nu

Bilangan Nusselt

Nu

i

Bilangan Nusselt tabung Bagian Dalam

Nu

o

Bilangan Nusselt tabung Bagian Luar

p

Keliling penempang pipa

m

Pr

Bilangan Prandtl

q

”x

Fluks Panas

W/m

2

Q

Laju Perpindahan Panas

W

xi

Re

Bilangan Reynold

Δ

T

Perbedaan Temperatur

o

C

T

h

Suhu fluida panas

°C

T

c

Suhu fluida dingin

°C

T

h,i

Temperatur fluida panas masuk

°C

T

h,o

Temperatur fluida panas keluar

°C

T

c,i

Temperatur fluida dingin masuk

°C

T

c,o

Temperatur fluida dingin keluar

°C

ΔT

RL

Beda Suhu rata-rata logaritma

°C

T

s

Temperatur Permukaan Benda

o

C

T

∞

Temperatur lingkungan sekitar benda

o

C

U

Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh

W/m

2

°C

V

Kecepatan Fluida

m/s

μ

Viskositas Dinamis

N.s/m

2