Pembahasan HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Sehingga diperoleh koefisien perpindahan panas yang ideal pada sisi selongsong sebesar: K Wm 2553,21355 h 4,344 119,61722 4178,6 01360 , 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 fluida pada temperatur dinding J μ , sebagai berikut: Faktor koreksi berdasarkan potongan baffle J C : Sudut antara baffle cut relatif terhadap sumbu alat penukar kalor, ° =               − =               − = − − 01327 , 160 100 43,28 2 1 0,105 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, 39008 , 2 π 01327 , 160 sin 360 01327 , 160 2 π sin θ 360 θ F o ctl o ctl w = ° − ° = − = , fraksi aliran melintang di antara baffle tips, 21984 , 39008 , 2 1 2F 1 F w c = − = − = , sehingga diperoleh faktor koreksi potongan baffle: 70828 , 21984 , 0,72 0,55 0,72F 0,55 J c C = + = + = Faktor koreksi berdasarkan kebocoran baffle J L : Sudut baffle cut, ° =           − =           − = − − 55215 , 164 100 43,28 2 1 2cos 100 B 2 1 2cos θ 1 c 1 ds , luas kebocoran selongsong dengan baffle, 2 sb o sb ds o sb s sb m 0,00011 S 164,55215 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 0,00014 S 0,39008 1 37 0,0127 0,0003 0,0127 4 π S F 1 N D L D 4 π S = − × ×       − + = − × ×       − + = , maka, 0,45093 0,00014 0,00011 0,00011 S S S r tb sb sb s = + = + = 14885 , 0,00167 0,00014 00011 , S S S r m tb sb lm = + = + = , sehingga diperoleh faktor koreksi kebocoran baffle: [ ] [ ] 0.78821 J 14885 , 2,2 exp 0,45093 1 0,44 1 0,45093 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. [ ] 0.00068 S 0,1147 0,1317 0,04 S b b = + − = , perbandingan luas by pass dan luas aliran-silang, 0,40670 0,00167 0,00056 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. [ ] 0,60147 J 2 1 0,40670 1,25 exp J B 3 B = × − × − = Faktor koreksi berdasarkan ketidaksamaan jarak baffle J S : Dengan jumlah baffle N b = 22 buah, jarak baffle dengan ujung sisi masuk L bi = 46,5 mm; jarak baffle dengan ujung sisi keluar L bo = 46,5; dan n = 0,6 Re 100, maka: 99139 , 5 , 46 5 , 46 46,546,5 1 - N 5 , 46 5 , 46 46,546,5 1 - 22 J b n - l S = + + + + = −n l Faktor koreksi berdasarkan aliran laminar J R dapat diabaikan, karena aliran yang terjadi adalah turbulen. Faktor koreksi berdasarkan viskositas fluida pada temperatur dinding J μ : K 312,20963 T 0,0117 7525 , 352 0,0127 21355 , 2553 06 3 0,0117 7525 , 352 313 0,0127 21355 , 2553 d h d h T d h T d h T w i c o h c i c h o h w = + + = + + = Dari tabel sifat-sifat air, pada temperatur dinding, dengan interpolasi, diperoleh viskositas sebesar, μ w = 0,00067 kgm.s. Sehingga: 0,99786 0,00067 0,00066 μ μ J 0,14 0,14 w h μ =       =     = Dengan demikian, koefisien perpindahan panas konveksi sebenarnya pada sisi cangkang dapat ditentukan dengan: K Wm 848,13493 h 21355 , 2553 0,99786 99139 , 60147 , 78821 , 0,70828 h h J J J J J h 2 h h ideal h, μ S B L C h = × × × × = = Dari tabel sifat-sifat air laut, pada temperatur dinding, dengan interpolasi, diperoleh viskositas sebesa r, μ p = 0,00071 kgm.s. Maka koefisien perpindahan panas konveksi pada sisi tabung akibat viskositas fluida pada temperatur dinding, adalah: K Wm 358,96377 0,00071 0,00080 7525 , 352 μ μ 7525 , 352 h 2 0,14 0,14 p c c =       ⋅ =     ⋅ = Dari Tabel A.1. Frank P. Incropera pada temperatur dinding T w =312,20963 K, dengan interpolasi, diperoleh konduktivitas termal dinding tabung k w = 400,02323 WmK. Dengan demikian, koefisien perpindahan panas menyeluruh dapat ditentukan dengan: K Wm 85408 , 237 U 848,13493 1 0,0117 0,0127 ln 400,02323 2 0,0107 358,96377 1 0,0117 0,0127 1 U h 1 d d ln 2k d h 1 d d 1 U 2 o o h i o i c i o o = +       + = +     + = Keefektifan alat penukar kalor ditentukan dengan: JsK 806,536 6828 , 032 4 0,2 c m C pc c c = × = =  JsK 835,72 6 , 4178 0,2 c m C ph h h = × = =  Dapat dilihat bahwa C c = C min , maka: 0,96508 72 , 835 536 , 806 C = = = h c C C 2 o t o m 1,44 0,977 0,0127 π 37 L d π N A = ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ = 0,42534 536 , 806 44 , 1 85408 , 237 N = ⋅ = ⋅ = c o o C A U Sehingga, diperoleh efektivitas sebesar: [ ] [ ] [ ] [ ] 711 , 22 22711 , ε 96508 , 1 42534 , exp 1 96508 , , 1 42534 , exp 1 96508 , 1 96508 , 1 2 ε C 1 N exp 1 C 1 N exp 1 C 1 C 1 2 ε 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 = =         + − − + − + × + + + =         + − − + − + × + + + = − − Temperatur keluar air laut dihitung dengan cara: C 31,36123 T C 28 C 42,8 0,222711 C 28 T T T ε T T T T T T ε co co ci hi ci co ci hi ci co ° = ° − ° + ° = − + = − − = Dengan menggunakan rumus kesetimbangan termodinamika, maka: T T C C T T T T C T T C T T cp m T T cp m Q ci co h c hi ho ho hi h ci co c ho hi h h ci co c c − ⋅ − = − ⋅ = − ⋅ − ⋅ ⋅ = − ⋅ ⋅ = C 39,55615 T C 28 C 31,36123 835,72 806,53656 C 42,8 T ho ho ° = ° − ° ⋅ − ° = Kemudian, T co dan T ho diuji pada harga temperatur rata-ratanya: C 41.17807 2 39,55615 42,8 2 T T T C 29,68061 2 31,36123 28 2 T T T ho hi h co ci c ° = + = + = ° = + = + =