commit to user
3.5. Metode Analisis Data
Dari data yang telah diperoleh, yaitu berupa temperatur air masuk dan keluar pipa dalam dan annulus, temperatur-temperatur dinding luar pipa dalam,
beda ketinggian air di manometer dan debit aliran air di annulus konstan dan debit aliran air di pipa dalam, selanjutnya dapat dilakukan analisis data yaitu
dengan: a. Menentukan sifat-sifat air di pipa dalam dan di annulus
b. Menghitung laju aliran massa air di pipa dalam dan di annulus c. Menghitung laju perpindahan panas Q dan Q
d. Menghitung persentase kehilangan panas dari penukar kalor Q e. Menghitung koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata sisi annulus
h f. Menghitung angka Nusselt rata-rata di sisi annulus Nu
g. Menghitung koefisien perpindahan panas overall U h. Menghitung koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di pipa dalam
h i. Menghitung angka Nusselt rata-rata di pipa dalam Nu
j. Menghitung bilangan Reynolds aliran air di pipa dalam Re k. Menghitung efektivitas penukar kalor ε
l. Menghitung Number of Tranfer Units NTU m. Menghitung penurunan tekanan P
n. Menghitung faktor gesekan f o. Menghitung unjuk kerja termal
η .
Dari perhitungan tersebut dapat dibuat grafik–grafik hubungan N
u,i
- Re ,
NuNu
p
- Re, ∆
P - Re, f
vs Re, ff
p
– Re, ε – NTU dan
η
- Re. Dari hasil
penelitian ini nanti juga dibandingkan dengan korelasi empirik yang telah ada.
commit to user
3.6. Diagram Alir Penelitian
Mulai
Alatpenukarkalor pipakonsentriksaluran
annular
Pengambilan data:
• Debit air panas dan air
dingin •
Temperatur air dan temperatur dinding luar
pipa dalam •
Beda ketinggian air manometer
Analisis data:
a. Menentukan sifat-sifat air di pipa dalam dan di annulus b. Menghitung laju aliran massa air di inner tube
c. Menghitung laju perpindahan panas Q dan Q d. Menghitung persentase kehilangan panas dari penukar kalor Q
e. Menghitung koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata sisi annulush f. Menghitung bilangan nusselt rata-rata di sisi annulusNu
g. Menghitung koefisien perpindahan panas overall U h. Menghitung koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di pipa dalam h
i. Menghitung angka Nusselt rata-rata di pipa dalam Nu j. Menghitung bilangan Reynolds aliran air di pipa dalam Re
k. Menghitung efektivitas penukar kalor ε l. Menghitung number of tranfer units NTU
m.Menghitung penurunan tekanan P n. Menghitung fator gesekan f
m. Menghitung unjuk kerja termal
η
Variasi:
Bilangan Reynolds di pipa dalam tanpa twisted tape
insert
Variasi:
Bilangan Reynolds di pipa dalam dengan classic twisted
tape insert
Variasi:
Bilangan Reynolds di pipa dalam
dengan perforated
twisted tape insert
Kesimpulan
Selesai Mulai
Alat penukar kalor pipa konsentrik saluran persegi satu laluan
commit to user
BAB IV DATA DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dianalisis mengenai pengaruh variasi bilangan Reynolds aliran air di pipa dalam inner tube dan pengaruh penambahan classic twisted
tape insert dan perforated twisted tape insert dengan diameter lubang 4 mm dan
6,5 mm di pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik saluran persegi terhadap karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekannya.
Pengujian dilakukan dengan memvariasi bilangan Reynolds aliran air di pipa dalam dengan variasi debit 2 - 10 LPM untuk pipa tanpa twisted tape insert
plain tube, sedangkan untuk pipa dalam dengan twisted tape insert variasi bilangan Reynolds pada debit 2 - 8,5 LPM. Pengujian dilakukan dengan menjaga
temperatur air panas masukan pada pipa dalam adalah konstan 60
o
C, sedangkan air dingin masuk ke annulus dengan temperatur ± 28
o
C. Data yang diperoleh dalam pengujian ini, yaitu temperatur air masuk dan keluar pipa dalam,
temperatur air masuk dan keluar annulus, temperatur dinding luar pipa dalam, laju aliran massa air di pipa dalam dan annulus, dan penurunan tekanan pressure
drop di pipa dalam. Tiap variasi pengujian, data diambil setiap 10 menit hingga
diperoleh kondisi tunak steady state. Data-data pada kondisi tunak ini yang digunakan dalam perhitungan dan analisis data penelitian.
4.1 Data Hasil Pengujian
Pengujian dilakukan di Laboratorium Perpindahan Panas dan Termodinamika Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta. Dari hasil pengamatan laju aliran massa air di annulus
dan penurunan tekanan pada sisi pipa dalam
∆ P, temperatur air panas masuk T
hi
dan keluar T
ho
pipa dalam, dan temperatur air dingin masuk T
ci
dan keluar T
co
annulus, serta temperatur dinding luar pipa dalam T
w
saat pengujian pada kondisi tunak, diperoleh data seperti pada Tabel 4.1, 4.2, 4.3 dan 4.4 sebagai berikut :
69
Kategori