61
Gambar 4. 4 Sirkulasi pipa downcomer dan sisi ruang bakar
d. Koefisien gesek
Koefisien gesek pada pipa dapat diketahui dengan menggunakan persamaan 2-34 atau persamaan 2-36 tergantung kepada jenis aliran, untuk
mengetahui jenis aliran dihitung bilangan Reynold. Bilangan Reynold Re pada pipa downcomer yaitu pada temperatur
air pada 30 C
f
µ =
4
10 98
. 7
−
× [N sm
2
] adalah
52 .
85 Re
10 98
. 7
125 .
546 .
Re
4
= ×
× =
=
− f
d
GD µ
Bilangan Reynold Re pada pipa sisi ruang bakar yaitu pada temperatur air pada 226
C
f
µ =
4
10 1946
. 1
−
× [N sm
2
] adalah
62 38
. 348
Re 10
1946 .
1 0762
. 546
. Re
4
= ×
× =
=
− f
ww
GD µ
Aliran pada pipa downcomer dan pipa sisi ruang bakar adalah laminar, sehingga koefisien gesek adalah :
7484 .
52 .
85 64
Re 64
= =
=
d d
f f
1837 .
38 .
348 64
Re 64
= =
=
ww ww
f f
Sedangkan untuk aliran turbulen digunakan persamaan 2-34 dengan mengiterasi.
+ =
− 1
2
Re 51
. 2
7 .
3 log
4 1
i e
i
f f
ε
Dimana 568
. log
4 1
2
− =
ε
e
f
ww
f = Koefisien gesek pada pipa Waterwall
ε = Kekasaran pipa. Dari data pada bab 3 diketahui bahan pipa
adalah Commercial steel. Dari tabel lampiran A4 didapat kekasaran pipa untuk bahan tersebut adalah sebesar 0.000046D.
sehingga untuk pipa downcomer ε =0.000368
dan untuk pipa sisi ruang bakar
ε = 0.000603 e.
Koefisien kerugian karena hambatan-hambatan dalam pipa
Data hambatan-hambatan pada pipa downcomer dan pipa sisi ruang bakar dapat dilihat pada bab 3 tabel 3-4 dan tabel 3-5. Untuk menghitung
besar koefisien kerugian K pada belokan dapat diketahui dari grafik pada gambar 4.5 berikut ini.
63
Gambar 4. 5 Grafik faktor kerugian karena belokan [ Lit. 10. hal:3-14]
Dari data pipa dwoncomer pada tabel 3-5, untuk belokan 1 diketahui : Sudut belokan adalah : 58
Jari-jari belokan R : 0.30 m
Diameter pipa D : 0.125 m
RD : 2.6
Sehingga didapat harga K1 dari grafik dengan cara interpolasi grafik. Karena sumbu RD pada grafik adalah logaritmatik, maka :
18 2
log 3
log 2
log 6
. 2
log −
− =
− −
x Sehingga jarak pada grafik dari RD =2 untuk RD=2.6 adalah :
] [
11 18
2 log
3 log
2 log
6 .
2 log
mm x
x =
−
−
− +
=
RD K
18 mm 11 mm
10 mm 7 mm
64 Dengan menarik garis pada grafik untuk sudut 58
, didapatkan harga K yaitu
1 .
2 .
1 .
1 10
7 −
− =
− −
K
Sehingga harga K1 adalah :
17 .
1 1
. 2
. 10
7 1
. 1
= −
− −
+ =
K K
Dengan cara yang sama didapatkan harga K pada pipa downcomer seperti pada tabel 4.1 berikut ini
Tabel 4.1 Hasil perhitungan koefisien kerugian K pada pipa downcomer
Belokan Sudut Belokan
Jari-Jari R Diameter Pipa D
RD K K1
58 0.300 m
0.125 m 2.4
0.17 K2
70 0.100 m
0.125 m 0.8
0.42 K3
74 0.450 m
0.125 m 3.6
0.16 K4
31 0.300 m
0.125 m 2.4
0.11 Dengan cara yang sama didapatkan harga K pada pipa sisi ruang
bakar seperti pada tabel 4.2 berikut ini
Tabel 4.2 Hasil perhitungan koefisien kerugian K pada pipa sisi ruang bakar
Belokan Sudut Belokan
Jari-Jari R Diameter Pipa D
RD K K1
55 0.200 m
0.0762 m 2.6
0.17 K2
83 0.624 m
0.0762 m 8.2
0.13 Untuk Koefisien kerugian karena masuk ke pipa dari reservoar
Kin diambil 0.5 dan keluar pipa ke reservoar Kout diambil 1.00. Sehingga koefisien kerugian pada pipa downcomer
d
K adalah :
d
K = Koefisien Kerugian Pada Downcomer
= Kin + K1 + K2 +K3+K4+ Kout = 0.5+ 0.17 + 0.42 + 0.16 + 0.11 + 1
d
K = 2.36
65 Dan koefisien kerugian pada pipa sisi ruang bakar adalah :
ww
K = Koefisien Kerugian pada Pipa Sisi Ruang bakar
= Kin + K1 + K2 + Kout
= 0.5+ 0.17 + 0.13 + 1
ww
K = 1.8
f. Posisi dryoutDNB
