21
∆ ∆
…………………………………………………………………. 2.20 pada persamaan 2.20 :
Fo = Bilangan Fourier
α = Disfusitas thermal bahan m
2
s Δt
= Selang waktu s Δx
= Panjangnya volume kontrol m
2.1.10 Disfusitas Thermal
Disfusitas thermal suatu bahan adalah perbandingan antara konduktivitas thermal suatu bahan terhadap massa jenis dan kalor jenis. Disfusitas thermal dapat
dinyatakan dengan persamaan 2.21.
……………………………………………………………………. 2.21 pada persamaan 2.21 :
α = Disfusitas thermal bahan m
2
s k
= Koefisien perpindahan kalor konduksi Wm°C ρ
= Massa jenis medium kgm
3
c = Kalor jenis medium Jkg°C
dari persamaan 2.20 dan 2.21 dapat dituliskan :
∆ ∆
………………………………………………………………… 2.22
2.2 Tinjauan Pustaka
Nuryanto 2002 meneliti tentang Laju Perpindahan Kalor Dan Efektivitas Pada Sirip Tiga Dimensi Keadaan Tak Tunak
. Tujuan penelitian untuk menentukan besarnya laju perpindahan kalor yang dilepas sirip dan efektivitas sirip pada
keadaan tak tunak dengan berbagai nilai koefisien perpindahan kalor konveksi dan berbagai bahan sirip. Perpindahan kalor konduksi yang terjadi pada sirip ditinjau
22
dalam 3 arah 3 dimensi : arah X, arah Y dan arah Z. Penyelesaian penelitian dilakukan dengan metode komputasi beda hingga dengan cara eksplisit. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa semakin besar nilai koefisien perpindahan kalor konveksi h maka semakin besar laju aliran kalor yang dilepas sirip dan semakin
kecil nilai efektivitas siripnya.
Yohana 2004 meneliti tentang Laju Perpindahan Kalor Dan Efektivitas Sirip Pada Kasus Tiga Dimensi Keadaan Tak Tunak
. Tujuan penelitian untuk mengetahui laju aliran kalor dan efektivitas sirip tiga dimensi pada keadaan tak
tunak pada sirip berongga. Arah perpindahan kalor konduksi ditinjau dalam 3 arah, yakni arah sumbu X, sumbu Y dan sumbu Z. Penyelesaian dilakukan secara
simulasi numerik dengan metode beda hingga cara eksplisit. Hasil penelitian : a Semakin besar nilai koefisien konveksi di luar sirip h
1
maka laju aliran kalor semakin besar sedangkan efektivitas menurun, b Semakin tinggi nilai koefisien
konveksi di dalam rongga sirip h
2
maka laju aliran kalor dan efektivitas meningkat, c Semakin besar nilai h
1
= h
2
maka laju aliran kalor dan efektivitas menurun, d Sifat bahan sirip mempengaruhi laju aliran kalor dan efektivitas sirip.
Saputro 2009 meneliti tentang Perbandingan Efisiensi Dan Efektivitas Sirip Tak Berlubang Dengan Berlubang Empat Pada Kasus Dua Dimensi Keadaan Tak
Tunak . Tujuan penelitian untuk mengetahui perbandingan antara distribusi suhu,
laju aliran kalor, efisiensi dan efektivitas antara sirip tak berlubang dan sirip berlubang empat pada keadaan tak tunak. Perpindahan kalor konduksi yang terjadi
di dalam sirip berlangsung dalam 2 arah yaitu X, Y. Penyelesaian penelitian dilakukan secara komputasi numerik dengan mempergunakan metode beda hingga
cara eksplisit. Hasil penelitian : a Suhu sirip berlubang empat dan sirip tak berlubang adalah sama perbedaan tak begitu signifikan, b Laju aliran kalor sirip
berlubang lebih rendah dibanding sirip tak berlubang, c Efisiensi sirip berlubang lebih rendah dibanding sirip tak berlubang, d Efektivitas sirip berlubang lebih
rendah dibanding sirip tak berlubang.
23
BAB III PERSAMAAN NUMERIK
3.1 Kesetimbangan Energi pada Volume Kontrol
Prinsip kesetimbangan energi pada volume kontrol digunakan untuk mendapatkan persamaan numerik dalam mencari distribusi suhu sirip pada keadaan
tak tunak.
Gambar 3.1. Kesetimbangan Energi pada Volume Kontrol Pada Gambar 3.1 kesetimbangan energi pada volume kontrol dapat
dinyatakan dengan persamaan 3.1 :
∆ ∆
∆ …………………………………………………. 3.1
Jika energi yang dibangkitkan di dalam volume kontrol diasumsikan tidak ada maka persamaan 3.1 dapat dituliskan menjadi :
