PIPA KONSENTRIK DENGAN LOUVERED STRIP · PDF fileGambar (3.4) Skema penukar kalor pipa...
-
Upload
trinhthien -
Category
Documents
-
view
222 -
download
0
Transcript of PIPA KONSENTRIK DENGAN LOUVERED STRIP · PDF fileGambar (3.4) Skema penukar kalor pipa...
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH SLANT ANGLE TERHADAP
PENINGKATAN PERPINDAHAN PANAS PADA PENUKAR KALOR
PIPA KONSENTRIK DENGAN LOUVERED STRIP INSERT
SUSUNAN FORWARD
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh:
INDRA SETYAWAN
NIM. I 1413018
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya demi menggapai sebuah cita-cita, yang ingin ku-
persembahkan kepada:
1. Allah SWT, karena dengan rahmat serta hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan
laporan ini dengan lancar.
2. Bapak dan Ibuku tercinta terima kasih atas semua dukungan, do’a, materi,
segala perjuangan dan pengorbanan yang telah diberikan untukku.
3. Bapak Agung Tri Wijayanta selaku dosen pembimbing 1 yang selalu
memberi petunjuk dan mengajari kami dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
4. Bapak Tri Istanto (Alm) selaku dosen pembimbing 2 yang selalu
mengajari kami dan menuntun kami dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
5. Kakakku tercinta Mas Andik Kustanto (Alm) yang sudah membelikan
saya printer untuk keperluan kuliah.
6. Neny Purwandari yang selama ini memberikan saya dukungan terus
menerus hingga saya selalu bersemangat dalam melalui hari – hari terberat
saya di kampus.
7. Semua teman-temanku yang sering memberi masukan ide kepada saya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
MOTTO
Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa, tetapi Tuhan yang
menentukan.
Apa yang kita cita-citakan tidak akan terwujud tanpa disertai tekad dan
usaha yang keras serta doa.
Kegagalan merupakan sebuah proses menuju keberhasilan.
Orang yang mengabaikan orang lain lambat laun akan mengabaikan
dirinya sendiri.
Jangan pernah berpikir orang lain lebih baik darimu, dan jangan pernah
berpikir kamu lebih baik dari orang lain, teruslah bersyukur atas apa
yang kamu miliki.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
Studi Eksperimental Pengaruh Slant Angle Terhadap Peningkatan
Perpindahan Panas Pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik dengan
Louvered Strip Insert Susunan Forward
Indra Setyawan
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail: [email protected]
Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk meneliti pengaruh sudut kemiringan (slant angle =
) terhadap peningkatan perpindahan panas pada penukar kalor pipa konsentrik
dengan louvered strip insert susunan forward. Pada penelitian ini louvered strip
insert divariasi sebesar 15o, 20
o dan 25
o. Sebagai perbandingan, pada penelitian
ini juga dilakukan pengujian pada penukar kalor tanpa sisipan (plain tube). Fluida
kerja yang digunakan adalah air panas di pipa dalam dan air dingin di annulus
dengan arah aliran berlawanan arah. Pengujian dilakukan pada kisaran bilangan
Reynolds (Re) 5.300 - 17.500. Hasil pengujian menunjukkan peningkatan
bilangan Nusselt (Nu), faktor gesekan (f) dan rasio peningkatan perpindahan
panas dibandingkan dengan plain tube. Karakteristik bilangan Nusselt (Nu), faktor
gesekan (f) dan rasio peningkatan perpindahan panas dengan penambahan
louvered strip insert meningkat dengan kenaikan sudut kemiringan (). Pada Re =
5.300 - 17.500 nilai Nui pipa dalam dengan penambahan louvered strip insert
dengan α = 15o, 20
o dan 25
o berturut- turut meningkat dalam kisaran 19,04% -
22,86%; 48,09% - 54,83%; dan 67,43% - 77,02% dibandingkan dengan Nui plain
tube. Pada Re = 5.300 - 17.500 nilai faktor gesekan rata-rata di pipa dalam dengan
penambahan louvered strip insert variasi α = 15o, 20
o dan 25
o berturut-turut
sebesar 1,52; 2,56; dan 3,35 kali lebih besar dibandingkan faktor gesekan plain
tube. Rasio peningkatan perpindahan panas penukar kalor dengan penambahan
louvered strip insert dengan = 15o, 20
o dan 25
o berturut-turut dalam kisaran
1,00 - 1,06; 1,02 - 1,08; dan 1,03 - 1,12.
Kata kunci: bilangan Nusselt, faktor gesekan, louvered strip insert, sudut
kemiringan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
Experimental Study Effect of Slant Angle on Heat Transfer Enhancement in
Concentric Pipe With Forward Arrangement of Louvered Strip Insert
Indra Setyawan
Mechanical Engineering Departement
Engineering Faculty of Sebelas Maret University
Surakarta, Indonesia
E-mail: [email protected]
Abstract
This study was conducted to investigate the effect of slant angle (α) on heat
transfer enhancement in concentric pipe heat exchanger with forward arrangement
of louvered strip insert. In this study, louvered strip insert is varied with α = 15o,
20o and 25
o. For comparison, in this study also tested the heat exchanger without
insert (plain tube). The working fluid in the inner tube was hot water and in the
annulus was cold water, with the flows direction were counterflow. Tests were
conducted at a Reynolds number (Re) 5300 – 17,500. The study result show that
an increase in the Nusselt number (Nu), friction factor (f), and heat transfer
enhancement. Characteristics of Nusselt number (Nu) friction factor (f), and heat
transfer enhancement rato with the addition of louvered strip insert increases with
increasing slant angle (α). At 5300 < Re < 17500 the value of Nui in the inner pipe
with the addition of louvered strip insert with α = 15o, 20
o and 25
o increases in the
range of 19.04% - 22.86%, 48.09% - 54.83%, and 67.43% - 77.02% compared
with Nui of plain tube respectively. At Re 5300 < Re < 17500 The value of
friction factor in the inner pipe with the addition of louvered strip insert with α =
15o, 20
o and 25
o is 1.52, 2.56 and 3.35 times greater than friction factor of plain
tube respectively. Heat transfer enhancement ratio with addition of louvered strip
insert with α = 15o, 20
o and 25
o in the range of 1.00 – 1.06, 1.02 – 1.08 and 1.03 –
1.12 respectively
Keyword: friction factor, louvered strip insert, Nusselt Number, slant angle.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat
dan hidayah-Nya. Sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan
Skripsi yang berjudul ”Studi Eksperimental Pengaruh Slant Angle Terhadap
Peningkatan Perpindahan Panas pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik dengan
Louvered Strip Insert Susunan Forward”.
Banyak upaya dan usaha keras yang penulis kerjakan untuk mengatasi
hambatan dan kesulitan yang ada selama pengerjaan Skripsi ini. Dan berkat
rahmat Allah SWT dan bantuan dari segala pihak, akhirnya tugas ini dapat
terselesaikan. Untuk itu dalam kesempatan yang bahagia ini, penulis
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya.
2. Ayah dan Ibu tercinta beserta semua keluarga yang telah memberikan
dukungan, do’a dan bimbingan kepada penulis.
3. Bapak Agung Tri Wijayanta, M.Eng., Ph.D., selaku pembimbing I yang
senantiasa memberikan arahan dan bimbingan dalam menyelesaikan
Skripsi ini.
4. Bapak Tri Istanto, ST. MT, selaku pembimbing II yang telah mencurahkan
segenap perhatian, ilmu, bimbingan, dan nasehat hingga selesainya
penulisan Skripsi ini.
5. Bapak Dr Eng. Syamsul Hadi, ST, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin UNS Surakarta.
6. Bapak Dr. Budi Santoso, ST, MT., Dr Eng. Syamsul Hadi, ST, MT. dan
Eko Prasetyo B., ST, MT selaku dosen penguji yang selalu memberikan
kritik dan saran membangun demi sempurnanya Skripsi ini.
7. Bapak D Danardono Dwi Prija T. ST. MT. PhD selaku pembimbing
akademis yang selalu memberi arahan selama kuliah dari awal semester
hingga akhir.
8. Seluruh Dosen serta Staf di Jurusan Teknik Mesin UNS, yang telah turut
membantu penulis hingga menyelesaikan studi S1.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
9. Teman-teman heat exchanger yang selalu memberi masukan dalam
menyelesaikan Skripsi ini.
10. Neny Purwandari yang selalu memberikan semangat, dukungan moril, dan
materil.
11. Kakakku Andik kustanto (Alm) yang selalu memberikan inspirasi
kepadaku.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih jauh dari
sempurna, maka kritik dan saran penulis harapkan untuk kesempurnaan Skripsi
ini. Semoga Skripsi ini dapat berguna bagi ilmu pengetahuan untuk kita semua,
aamiin.
Penulis yakin tanpa bantuan dari semua pihak, karya ini akan sulit
terselesaikan dalam hal perancangan, pengujian, pembuatan laporan, dan dalam
ujian pendadaran. Penulis menyadari banyak kekurangan dalam penyusunan
laporan ini, maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi
kemajuan bersama.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan
pembaca pada umumnya dan dapat menambah wawasan keilmuan bersama.
Surakarta, 1 Desember 2015
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................. i
SURAT TUGAS ........................................................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................... iv
HALAMAN MOTTO ............................................................................................... v
ABSTRAK ................................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR ............................................................................................... viii
DAFTAR ISI .............................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xiii
DAFTAR NOTASI .................................................................................................... xv
DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xvii
DAFTAR PERSAMAAN .......................................................................................... xviii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xx
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................... 1
1.1. Latar belakang masalah................................................................................... 1
1.2. Perumusan masalah ......................................................................................... 5
1.3. Batasaan masalah ............................................................................................ 5
1.4. Tujuan dan manfaat......................................................................................... 5
1.5. Sistematika penulisan...................................................................................... 5
BAB II LANDASAN TEORI .................................................................................... 7
2.1 Tinjauan pustaka ............................................................................................. 7
2.2 Dasar teori ....................................................................................................... 10
2.2.1 Penukar kalor .......................................................................................... 10
2.2.2 Penukar kalor pipa konsentrik ............................................................... 12
2.2.2.1 Teknik peningkatan perpindahan panas pada penukar kalor
pipa konsentrik ............................................................................. 13
2.2.2.1.1 Louvered strip insert ............................................................ 14
Halaman
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
2.2.3 Perhitungan karakteristik perpindahan panas, faktor gesekan dan
rasio peningkatan perpindahan panas pada penukar kalor pipa
konsentrik ............................................................................................... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................................ 18
3.1. Tempat penelitian............................................................................................ 18
3.2. Skema alat penelitian ...................................................................................... 18
3.3. Alat dan instrumentasi penelitian .................................................................... 20
3.4. Diagram alir penelitian ................................................................................... 31
3.5. Prosedur penelitian.......................................................................................... 32
3.5.1 Tahap persiapan ...................................................................................... 32
3.5.2 pengujian penukar kalor tanpa louvered strip insert (plain tube) .......... 32
3.5.3 pengujian penukar kalor dengan louvered strip insert ........................... 33
3.6. Metode analisis data ........................................................................................ 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 36
4.1. Data hasil pengujian ....................................................................................... 36
4.2. Perhitungan data ............................................................................................. 36
4.3. Analisis data ................................................................................................... 37
4.3.1 Validasi karakteristik perpindahan panas plain tube ............................. 37
4.3.2 Validasi karakteristik faktor gesekan plain tube .................................... 38
4.3.3 Pengaruh sudut kemiringan (slant angle) terhadap karakteristik
perpindahan panas penukar kalor dengan penambahan louvered strip
insert ...................................................................................................... 39
4.3.4 Pengaruh sudut kemiringan (slant angle) terhadap karakteristik
faktor gesekan penukar kalor dengan penambahan louvered strip
insert. ..................................................................................................... 40
4.3.5 Pengaruh sudut kemiringan (slant angle) terhadap karakteristik
effektivenes penukar kalor dengan penambahan louvered strip
insert. ..................................................................................................... 43
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
4.3.6 Pengaruh sudut kemiringan (slant angle) terhadap karakteristik rasio
peningkatan perpindahan panas penukar kalor dengan penambahan
louvered strip insert ............................................................................... 44
4.3.7 Korelasi-korelasi untuk memprediksi perpindahan panas dan faktor
gesekan ................................................................................................... 45
4.3.8 Perbandingan hasil eksperimen louvered strip insert dengan penelitian
sebelumnya ............................................................................................ 47
BAB IV PENUTUP ................................................................................................... 50
5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 50
5.2 Saran ......................................................................................................... 51
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 52
LAMPIRAN ............................................................................................................... 54
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar (2.1) (a) Skema pemasangan sisipan penelitian Eimsa, 2008 ...................................... 7
(b) Dimensi sisipan penelitian Eimsa, 2008 ......................................................... 7
Gambar (2.2) (a) Hasil penelitian Nusselt Eimsa, 2008 ............................................................. 8
(b) Hasil penelititan faktor Gesekan Eimsa, 2008 ............................................... 8
Gambar (2.3) (a) Skema pemasangan sisipan penelitian Fan, 2012 .......................................... 9
(b) Dimensi sisipan penelitian Fan, 2012 ............................................................. 9
Gambar (2.4) (a) Hasil penelitian Nusselt Fan, 2012 ................................................................. 9
(b) Hasil penelititan faktor gesekan Fan, 2012 .................................................... 9
Gambar (2.5) (a) Arah aliran fluida counter flow ...................................................................... 11
(b) Perubahan temperatur penukar kalor counter flow ........................................ 11
Gambar (2.6) Analogi listrik penukar kalor pipa konsentrik ..................................................... 12
Gambar (2.7) Nomenklatur louvered strip insert ....................................................................... 14
Gambar (3.1) Skema alat pengujian penukar kalor pipa konsentrik dengan louvered
strip insert .......................................................................................................... 18
Gambar (3.2) Alat penelitian ..................................................................................................... 19
Gambar (3.3) Skema pengukuran temperatur di penukar kalor ................................................. 20
Gambar (3.4) Skema penukar kalor pipa konsentrik satu laluan dengan louvered strip
insert ................................................................................................................... 22
Gambar (3.5) Penukar kalor pipa konsentrik satu laluan ........................................................... 22
Gambar (3.6) Skema pemasangan louvered strip insert di pipa dalam ..................................... 23
Gambar (3.7) Louvered strip insert pandangan atas .................................................................. 23
Gambar (3.8) Louvered strip insert yang digunakan dalam penelitian ...................................... 23
Gambar (3.9) (a) Gambar detail flange ...................................................................................... 24
(b) Flange setelah dilakukan proses pembubutan ............................................... 24
Gambar (3.10) Skema pemasangan termokopel untuk mengukur temperatur air masuk
dan keluar di pipa dalam ....................................................................................... 25
Gambar (3.11) Skema pemasangan termokopel untuk mengukur temperatur dinding
luar pipa dalam .................................................................................................... 25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
Gambar (3.12) Thermocouple reader .......................................................................................... 25
Gambar (3.13) Temperature controller ....................................................................................... 26
Gambar (3.14) Pemanas air elektrik ............................................................................................. 26
Gambar (3.15) Tangki air panas dan dingin ................................................................................ 27
Gambar (3.16) Pompa sentrifugal ................................................................................................ 27
Gambar (3.17) Rotameter ............................................................................................................ 28
Gambar (3.18) Penjebak air ......................................................................................................... 28
Gambar (3.19) Manometer pipa U ............................................................................................... 29
Gambar (3.20) Stopwatch ............................................................................................................. 29
Gambar (3.21) Stop kran .............................................................................................................. 30
Gambar (3.22) Ball valve ............................................................................................................ 30
Gambar (4.1) Grafik hubungan bilangan Nusselt dengan bilangan Reynolds plain
tube ..................................................................................................................... 37
Gambar (4.2) Grafik hubungan faktor gesekan dengan bilangan Reynolds plain tube .............. 38
Gambar (4.3) Grafik hubungan bilangan Nusselt dengan bilangan Reynolds ........................... 39
Gambar (4.4) Grafik hubungan penurunan tekanan dengan bilangan Reynolds ....................... 41
Gambar (4.5) Grafik hubungan faktor gesekan dengan bilangan Reynolds ............................... 42
Gambar (4.6) Grafik hubungan effectiveness dengan bilangan Reynolds ................................. 43
Gambar (4.7) Grafik hubungan rasio peningkatan perpindahan panas dengan bilangan
Reynolds .............................................................................................................. 44
Gambar (4.8) Perbandingan antara bilangan Nusselt prediksi dan eksperimen ......................... 46
Gambar (4.9) Perbandingan antara faktor gesekan prediksi dan eksperimen ............................ 47
Gambar (4.10) Perbandingan nilai Nusselt tertinggi dengan penelitian sebelumnya .................. 48
Gambar (4.11) Perbandingan nilai faktor gesekan dengan penelitian sebelumnya ..................... 49
Gambar (D.1) Grafik hubungan antara Re dengan Wpump ........................................................ 94
Gambar (D.2) Grafik hubungan antara hi dan Wpump ............................................................... 95
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR NOTASI
Ac luas penampang saluran (m2)
Ai luas permukaan dalam pipa dalam (m2)
Ao luas permukaan luar pipa dalam (m2)
Cp,c panas jenis air dingin di annulus (kJ/kg.oC)
Cp,h panas jenis air panas di pipa dalam (kJ/kg.oC)
S Jarak antar pitch (mm)
Sudut serang sisipan terhadap aliran fluida di pipa dalam ( )
di diameter dalam pipa dalam (m)
do diameter luar pipa dalam (m)
D diameter dalam pipa (m)
Dh diameter hidrolik (m)
f faktor gesekan
g percepatan gravitasi (m/s2)
hi koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di pipa dalam (W/m2.oC)
ho koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di annulus (W/m2.oC)
hp koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di plain tube (W/m2.oC)
hs koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di pipa dalam dengan
sisipan (W/m2.oC)
kf konduktivitas termal rata-rata air panas di pipa dalam (W/m.oC)
Km konduktivitas termal material pipa dalam (W/m.oC)
L panjang pipa (m)
Lt panjang pengukuran beda tekanan di pipa dalam (m)
ṁc laju aliran massa air dingin di annulus (kg/s)
ṁh laju aliran massa air panas di pipa dalam (kg/s)
Nui bilangan Nusselt rata-rata di pipa dalam
P panjang louvered strip insert (m)
Pr bilangan Prandtl
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
Qaktual laju perpindahan panas aktual dari penukar kalor (W)
Qc laju perpindahan panas ke annulus (W)
Qh laju perpindahan panas di pipa dalam (W)
Qloss kehilangan panas konveksi di pipa dalam (W)
Qmaksimum laju perpindahan panas maksimum yang mungkin dari penukar kalor (W)
Re bilangan Reynolds
Tb,c temperatur air dingin bulk rata-rata di annulus (oC)
Tb,h Temperatur air panas bulk rata-rata di pipa dalam (oC)
Tc,i temperatur air dingin masuk annulus (oC)
Tc,o temperatur air dingin keluar annulus (oC)
Th,i temperatur air panas masuk pipa dalam (oC)
Th,o temperatur air panas keluar pipa dalam (oC)
owT , temperatur rata-rata dinding luar pipa dalam (
oC)
Ui koefisien perpindahan panas menyeluruh berdasarkan permukaan dalam
pipa dalam (W/m2.oC)
V kecepatan rata-rata air panas di pipa dalam (m/s)
.
V laju aliran volumetrik (debit) air panas di pipa dalam (m
3/s)
Wpompa daya pemompaan (W)
efektivenes penukar kalor
densitas air panas di pipa dalam (kg/m3)
m densitas fluida manometer (kg/m3)
viskositas dinamik air panas di pipa dalam (kg/m.s)
h beda ketinggian fluida manometer (m)
P penurunan tekanan (Pa)
TLMTD beda temperatur rata-rata logaritmik (oC)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 Perkembangan dan hasil penelitian alat penukar kalor pipa konsentrik
dengan berbagai variasi sisipan ............................................................................ 3
Tabel C.1 Tabel hasil perhitungan karakteristik perpindahan panas dan faktor
gesekan plain tube ................................................................................................ 91
Tabel C.2 Tabel hasil perhitungan karakteristik perpindahan panas dan faktor
gesekan pipa dalam dengan louvered strip insert ................................................ 92
Tabel D.1 Rekapitulasi perhitungan unjuk kerja termal ........................................................ 97
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xviii
DAFTAR PERSAMAAN
Halaman
Persamaan (2.1) Bilangan Reynolds.................................................................................................. 11
Persamaan (2.2) Diameter hidrolik.................................................................................................... 11
Persamaan (2.3) Aliran laminar pada pipa halus .............................................................................. 11
Persamaan (2.4) Aliran transisi pada pipa halus ............................................................................... 11
Persamaan (2.5) Aliran turbulen pada pipa halus .............................................................................. 11
Persamaan (2.6) Tahanan termal total (Rtotal) ................................................................................. 13
Persamaan (2.7) Laju perpindahan panas antara dua fluida (Q) ...................................................... 13
Persamaan (2.8) Tahanan termal total (R total) dari hubungan koefisien perpindahan
papanas overall .......................................................................................................... 13
Persamaan (2.9) Laju perpindahan panas di pipa dalam (Qh) .......................................................... 15
Persamaan (2.10) Laju perpindahan panas ke air dingin di sisi annulus (Qc) .................................... 15
Persamaan (2.11) T Bulk dan Twall ..................................................................................................... 15
Persamaan (2.12) Kehilangan panas ( Qloss (%)) ............................................................................... 15
Persamaan (2.13) Koefisien perpindahan panas menyeluruh (Overall) berdasarkan luas
permukaan dalam pipa dalam (Ui) ......................................................................... 15
Persamaan (2.14) Beda temperatur logaritmik ( TLMTD) ................................................................... 15
Persamaan (2.15) Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata sisi annulus (ho) ......................... 15
Persamaan (2.16) Hubungan tahanan termal total dengan Ui dan Ai ................................................. 16
Persamaan (2.17) Perhitungan tahanan termal total ........................................................................... 16
Persamaan (2.18) Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di pipa dalam (hi) ....................... 16
Persamaan (2.19) Bilangan Nusselt rata-rata di pipa dalam (Nui) ...................................................... 16
Persamaan (2.20) Effectiveness penukar kalor ( ) ............................................................................. 16
Persamaan (2.21) Penurunan tekanan (pressure drop) (P) .............................................................. 16
Persamaan (2.22) Daya pemompaan (pumping power) (Wpompa) ....................................................... 16
Persamaan (2.23) Faktor gesekan (friction factor) (f) ........................................................................ 16
Persamaan (2.24) Bilangan Reynolds (Re) aliran air panas di pipa dalam ....................................... 16
Persamaan (2.25) Rasio peningkatan perpindahan panas di daya pompa yang sama ........................ 17
Persamaan (2.26) Persamaan Petukhov .............................................................................................. 17
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xix
Persamaan (2.27) Persamaan Gnielinski ............................................................................................ 17
Persamaan (2.28) Faktor Gesekan Petukhov dan Gnielinski ............................................................. 17
Persamaan (2.29) Persamaan Blassius ............................................................................................... 17
Persamaan (4.1) Korelasi Nui pada plain tube .................................................................................. 38
Persamaan (4.2) Korelasi faktor gesekan pada plain tube ............................................................... 38
Persamaan (4.3) Korelasi Nui pipa dalam dengan penambahan sisipan .......................................... 45
Persamaan (4.4) Korelasi faktor gesekan pipa dalam dengan penambahan sisipan ......................... 45
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A Data hasil pengujian .............................................................................................. 55
A.1 Plain tube ............................................................................................................. 55
A.2 Louvered strip insert : = 15o ............................................................................... 61
A.3 Louvered strip insert : = 20o ............................................................................... 67
A.4 Louvered strip insert : = 25o ............................................................................... 73
Lampiran B Contoh perhitungan data ........................................................................................ 79
B.1 Contoh perhitungan data pengujian dengan laju aliran volumetrik 4,0
LPM untuk plain tube ............................................................................................ 79
B.1 Contoh perhitungan data pengujian dengan laju aliran volumetrik 3,5
louvered strip insert dengan sudut kemiringan = 25o ........................................ 86
Lampiran C Rekapitulasi perhitungan ........................................................................................ 91
Lampiran D Contoh perhitungan unjuk kerja termal dengan sisipan louvered strip
insert ....................................................................................................................... 94
Lampiran E Perhitungan peningkatan pada setiap sisipan ......................................................... 98
Lampiran F Tabel konduktifitas termal material ....................................................................... 99
Lampiran G Tabel properties of water ....................................................................................... 100