Distribusi Koefisien Perpindahan Panas Konveksi Daerah Entrance dan Fully Developed Perbandingan Empiris dan Eksperimen pada Double Pipe Heat Exchanger

Abstract

AbstrakPenelitian tentang distribusi koefisien konveksi pada daerah entrance dan fully developed sangat diperhitungkan dalam dunia industri makanan, minuman, proses kimia dan farmasi. Penelitian ini dilakukan secara eksperimental dengan menggunakan Double Pipe Heat Exchanger. Hal ini karena konstruksi yang sederhana, murah, yang tidak memerlukan permukaan perpindahan panas yang besar. Penelitian ini mengkaji tentang distribusi koefisien konveksi yang terjadi di daerah entrance dan fully developed. Fluida yang digunakan adalah air yang mengalir secara paralel. Debit aliran panas divariasikan pada 5 kecepatan aliran mulai dari 6,7 lpm hingga 20 lpm dengan laju aliran 0,11 kg/s hingga 0,33 kg/s menggunakan temperatur dijaga pada 60 o C. Sedangkan debit fluida dingin divariasikan pada 4 kecepatan aliran mulai 10 lpm hingga 20 lpm dengan laju aliran 0,17 kg/s hingga 0,33 kg/s dengan temperatur 32 o C. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah distribusi koefisien perpindahan panas secara konveksi yang terjadi pada daerah entrance dan fully developed. Batas daerah entrance pada Doubel Pipe Heat Exchanger ini adalah 30 cm. Selanjutnya masuk pada daerah fully developed, seiring dengan bertambah tebalnya boundary layer termal hingga mencapai konstan. Kata kunci:koefisien konveksi, perpndahan panas, entrance, fully developed, double pipe heat exchangerAbstract Research on the distribution of convection coefficient in the entrance and fully developed area is highly regarded in food, beverage, chemical and pharmaceutical processes. This research was carried out experimentally by using Double Pipe Heat Exchanger. This is because the construction is simple, inexpensive, that does not require a large heat transfer surface. This study examined the distribution coefficient of convection occurs in the entrance area and fully developed. Fluid used water flowing in parallel. Heat flow rate varied at 5 flow rate ranging from 6.7 lpm to 20 lpm at a flow rate of 0.11 kg / s up to 0.33 kg / s using the temperature is maintained at 60 o C. While the cold fluid discharge flow rate varied 4 from 10 lpm to 20 lpm at a flow rate of 0.17 kg / s up to 0.33 kg / s with a temperature of 32 o C. The results obtained in this study is the convection heat transfer coefficient distribution that occurred in the entrance and fully developed. Border entrance in Doubel Pipe Heat Exchanger is 30 cm. The next entry in fully developed areas, along with the thermal boundary layer thickness increases until it reaches a constant.

Rancang Bangun Alat Penukar Panas Tipe Pipa Ganda Kajian Aliran Berlawanan Arah

“…Dari penelitian sebelumnya mengatakan bahwa pengaruh kenaikan bilangan Reynolds akan mempengaruhi perubahan kenaikan laju perpindahan panas baik untuk aliran parallel maupun counter-flow. Pada aliran counter-flow, makin tinggi debit aliran yang mengalir, makin cepat mempengaruhi laju perpindahan panas yang terjadi pada Double Pipe Heat Exchanger (M. Ma'a, 2013).…”

Studi Perhitungan Heat Exchanger Tipe Double Pipe Sebelum Reaktor Pada Pra-Rancangan Pabrik Kimia Cucumber Soap Kapasitas Produksi 6.300 Ton/Tahun

“…Dari perhitungan tersebut, dipilih heat exchanger dengan tipe double pipe. Hal ini didasarkan pada besar luas penampang perpindahan panas yaitu 30,754 ft 2 sesuai ketentuan, jika luas permukaan perpindahan panas (A) < 120 ft 2 [11]. Dalam perancangan ini, fluida yang akan dialirkan melalui anulus adalah steam dan melalui pipa adalah campuran minyak.…”

Analisis Koefisien Perpindahan Panas Alat Double Pipe Heat Exchanger Berbasis Computational Fluid Dynamics

“…Koefisien perpindahan panas konveksi adalah besaran yang menggambarkan kemampuan aliran fluida untuk memindahkan panas dari suatu permukaan ke fluida tersebut [13]. Dalam hasil simulasi double pipe heat exchanger, nilai koefisien perpindahan panas menggunakan persamaan yang terkait dengan laju perpindahan panas (Q) [14].…”