KAJI ANALISA PENGARUH BILANGAN REYNOLDS (RE NUMBER) TERHADAP KOEFISIEN PERPINDAHAN KALOR [H] KONVEKSI PAKSA PLAT DATAR MESIN PENGERING TWO STAGE DRYER ECP-6 TYPE - UNIB Scholar Repository

j

KAJ I ANALISA PENGARUH Bl LANGAN REYNOLDS [Re ]Vurnberl TERHADAP KOEFISI EN PERPINDAHAN KALOR T?]KONVEKSI PAKSA PLAT DATAR IV'IESIN PENGERING

N,YO SIA6T DftYER ECP.6 IYPE

[Studi Kasus diPT, Perke[unan.j[usantara Vil Persero Unit Usaha Pagaralam]

'Angky

PusPawan

V'

SISTEM KEAfuIP.NAN JARINGAN KOh,,IPUTER Hviza Diana

SLU il] CIOTl-i -qEBA,3A! i* f iii,s li* il'lu F'J I KASI DATA f'Jl ft f i-f; S$

l{irman

KAJIAN ALIRAN FLt]IEA MELINTASI SILINDER TUNGGAL DENGAN PARAMETER PEI'JELITIAhI

DISTRIBUS.I TTKANAN NI KONTUR PERMUKAAN SILINDER

Helmizar, Nurul lman SuPardi

iNTERAKTIFTiTAS ilETIK$t TIilT}Ai{ PANA VIDHO G,ql\flE

.4 gr;s .5;,:*p lil*&. Sugr:itii ;s i'ieii:; i* j

FEi';[Rl\F},I.i l:tr]'i'i!il LiAi'.* L:,[ii[r]T LrAi,.l*p[ru nAT&B/-\*[ ililNruf"{];lvlTY UhiTl.iFl Si" THh,{

i f'i F *ft i',{.{.S I l'"[: p fi fi .A.WA ! li i',1 l]A il RA f"j l/'AB U PAT tr hl L H EC t\i G

i/:+ryi _{i,{ljlriii,i:t}

*iSTEM iNFllFlfldA$i ltiLA.i i!1Ali,irf,!:l'i'VA STAIN *URLIF BfRBAlilS \i'iilB Gurrtur Gunat,t'an

slsTEM F,{ilrAR DTACNOSA pf;htyAKtT TUBTRCULOSIS (TBC) MTNGGUI"JAKAIIIVISUAL BA$re 6.0

Saprl

ANALISIS P[hiGARUi"{ ARUS LISTRiK, O&i lliilE, DAN AFF Tit\48 PAD,q PROSIS EDM SINKING

Zulian{oni

KEBlJAK4f,i F';RMULASi HUKUtul P!DANA nALAtuILlPAYA PHf iANGGULAI'JGAhI eYBIRFilRt'j Rio Arma*c{*,4gusilarr

B{

l

:

'--Kata

Pengantar

As s al amu'

alaihtm

Warahmatullahi Wab arakatuh

Puji

dan syukur

atas kehadirat

Allah

SWT,

karena atas Rahmat dan

HidayahNya

Jurnal

Ilmiah

Volume

2 Nomor

4

Bulan

Oktober Tahun 2010

ini

dapat diterbitkan. Jurnal

llmiah

ini

bernama

Telematik yang berarti

Teknik

ti4ttro,

teknik inforrt,qnka,

slstem informasi dan Komputer alcuntansi yang

diterbitkan oleh Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Bengkulu.

Dengan

diterbitkannya Jurnal

Ilmiah

Telematili

ini

diharapkan

dapat

bermanfaat dalam perkembangan

Ilmu

Pengetahuan dan

Teknologi.

Berkenaan

dengan harapan tersebut kepada para

peneliti

produktif

dan staf pengajar yaog

memiliki

hasil-hasil penelitian

untuk

dapat kiranya

mengirimkan

naskah

ringkasannya untuk dimuat pada Jurnal

Ilmiah

Telematik

ini

dengan mengikuti

ketentuan sebagaimana yang telah ditetapkan oleh pihak dewan redaksi.

Akhirnya

tak

lupa kami mengucapkan banyak terima kasih kepada semua

pihak yang telah membantu penerbitan Jumal Ilmiah Telematik

ini.

Wasalamu' alailatm War ahmatullahi Wabarakatuh

Bengkuhl

Oktober 2010

r-..' :; ..:.. r\'i :.! ' ,: j:.: ,, ' ,.: ,.MiSi

"napaimenyumd,angkaildanineiryelrdrkan U"irpo

-

rtaiil penbtitirii(reibarch)'Maupun hasil kajian,

pendapat dan pemikiran dalam bidang tttru Pengetahuan dan Teknologi Pelindung / Penasehat

(Rektor Universitas Muhammadiyah Bengkuhi) ' tinahgfung:Jawab

Ir. Yukiman Armadi, M.Si

, (Dekan Fakultas Teknik).

P-e.qyunfiqg

$hli

Di. Bahrin, M.Si ' Ir. Z. Hartawan, MM, DM RG. Guntur Alarn, S.Pd, M.Kom

Pimpinan Redaksi

SasJia Hendri Wibowo, S.Kom, M.Kom_i,. Sekretaris Redaksi

'

_{',. YuliaDarmi,} S.Korr! M:Kodr ..

Staf Redaksi

Diana,'s:Kdii' Disirib.risi dai' FeriaSaran

DedyAbdullah, ST

Penerbit Fakultas Teknik

' Ut{versitas Muhainmadilah B6ngkulu

'AhmatRedal$i

'..

,i

" ,:.

_.-;,;:..

..

.

Fakultas Tekuik

Universitas Muhammadiyah Bengkulu Jl- Bali Po- Box

ll8

Bengkulu

T elp. 07 3 6 -227 6 5, F ax. 07 3 6-26 | 6 I Email : jurnalilmiahtelematik@gmail.com

'' :''' ' ':

_{Frekuensi Terbit"'::"'}

a6pa*).kgli.setahun

ll-

-l.

DAFTAR

ISI

KAJI ANALISA PENGARUH BILANGAN REYNOLDS IRC NUMbCTI

TERHADAP KOEFISIEN PERPINDAHAN KALOR [E] KO}IVEKSI

PAKSA PLAT DATAR MESIN PENGERING TWO STAGE DRYER ECP-6 TYPE

[Studi Kasus di PT. Perkebunan Nusantara VII Persero Unit Usaha Pagaralaml

Angky Puspawan

SISTEM KEAMANAN JARTNGAN KOMPUTER Elviza Diana

BLUETOOTH SEBAGAI MEDIA KOMLINIKASI DATA WIRELESS Kirman

KAJIAN ALTRAN FLUIDA MELTNTASI SILINDER TIJNGGAL DENGAN PARAMETER PENELITIAN DISTRIBUSI TEKANAN DI

KONTUR PERMUKAAN SILINDER

Helmizar, Nurul Iman Supardi

INTERAKTIFITAS DETEKSI TIUPAN PADA VIDEO GAME

Agus Saepulloh, Eugenius Kau Suni

PENERAPAN ACTIVE DATA OBJECT DAN OPEN DATABASE CONNECTIVITY LINTUK SISTEM INFORMASI KEPEGAWAIAN DAERAH KABUPATEN LEBONG

Harry Witriyono

SISTEM INFORMASI NILAI MAHASISWA STAIN CURUP

tsERBASIS WEB Guntur Gunawan

SISTEM PAKAR DIAGNOSA PE}.TYAKIT TUBERCULOSIS (TBC) MENGGUNAKAN VISUAL BASIC 6.0

Sapri

ANALISIS PENGARUH ARUS LISTRIK, ON TIME,DAN OFF TIME PADA PROSES EDM SINKING

Zuliantoni

KEBIJAKAN FORMULASI HUKLTM PIDANA DALAM UPAYA PENANGGULANGAN CYBERPORN

Rio Armanda Agustian 2.

J.

4.

5.

6.

598 - 607

608 - 615

616 -620

621 -628

629 - 634

635 - 643

644 -653

654 - 663

664 - 673

674 - 683 7.

9.

10.

E:

Telematik: Yol2, No 4, OWober 2010

KAJI

ANALISA PENGARI]H BILAIIGAI\I REYNOLDS

[fie Numberl

TERIIADAP KOEFISIEN PERPINDAIIAN

KALOR

[,,]

KOI{VEKSI

PAKSA

PLAT

DATAR

MESIN PENGERING

TWO STAGE

DRWR

ECP.6 TYPE

[Studi Kasus di PT. Perkebunan Nusantara VII Persero Unit Usaha Pagaralaml

Oleh:

Angky

Puspawan

ABSTRAC

Drying process is a

part

of step black tea processing. Appliance is usedfor the process of draining is Two Stage Dryer ECP-6 Type, drying process is carried

out

until it got limit

about

i94.

In

the orthodox dryins process

of

black tea, the

heat transfer process is

forced

convection. The

perception

of

this reseqch

is

loodng

for

heat transfer rates coeffcient value and anotysis

of

dimension which

join

some

variables

into

non

dimension

groups,

like

Reynolds Number _[Re].

Relation

Reynolds Number

show

non

dimension

cofficient

heat transfer

as Reynal ds Numb er _functi o n.

The Result

of

calculation by mathematic

got

that level

of

rate coefficient value heat transfer

[hJ

in

its entirety

from

perception three-day is the represent

identification turbulence stream.

Keywords

:

Reynolds number, Heat transfer rates coefficicnt value, Turbulence stream

LATAR BELAKAI\G

PT.

Perkebunan Nusantara

VII

(Persero)

Unit

Usatra

Pagaralam merupakan produsen teh hitam yang terkemuka

di

Indonesia dengan produksi 40

ton/hari

pucuk

basah

teh

dan menghasilkan

+

9.000

kg teh kering

yang telah

diolah

sebelumnya-

PT.

Perkebunan

Nusantara

VII

(Persero)

Unit

Usaha

Pagaralam telah

memiliki

peralatan produksi dengan sistem

kontrol

yang sudah cukup canggih dan kompleks.

Pada

penelitian

ini

akan

membahas tentang pengunaan bilangan tak berdimensi yang dipergunakan unhrk menentukan

nilai

dmi koefisien rata-rata dan

jenis

_aliran

fluida. Aliran

_suatu

fluida

_{perlu diamati karena,}

jenis

_{aliran tersebut}

sangat mempengaruhi suatu perpindahan

kalor

ideal. Dalam mendapatkan nilai

dari

koefisien rata-rata perpindahan

kalor

maka perlunya penentuan

jenis

atiran

fluida unhrk kondisi

operasional mesin pengering. Proses

yang terjadi

adalah

proses perpindahan

kalor

secara konveksi paksa pada mesin countinous dryer.

Harga koefisien perpindahan

kalor

konveksi pada suatu permukaan umumtrya

tidak seragam, tergantung pada lokasi atau area dimana alat ukur unfuk mengukur suhu fluida.

LAI\IDASAI\I

TEORI

A.

Mesin Pengering Sistim Confinuous

Dryer

Kqi Aruliw Pengaruh Bilangqn Reyolds [Re Number] Terhadap KoeJisien Perpitdahan,Kalor _IHJ Korweksi Pafu Ptot

Daur Mesin Pengering Tuto Stage Dryr Eq-6 Type

fStudi Kasus Di PT. Perkebunan Nusantara VII Persero lJnit l]saha PagaralamJ Angky Puspvan

f--Telematik: Yol2, N 4, Oktober 2010

Sistim continuous dryer tidak seperti pada

trry

dryer lainnya dimana oven

harus dipanaskan kembali dan

di

dinginkan kembali secara berulang

kali.

Pada

alat

pengering

kontinu

ini

bahan yang akan dikeringkan dapat diletakan pada

suatu sistem pemakarun yang berjalan seperti konveyor yang tray-nya berputar

secara

rotasi. Suplai

udara panas dapat

berasal dan burner

secara langsung

Gambar

l.

Mesin Pengering Two Stage Dryer ECP-6 TypeyangMengunakan

,, .

'

,

,.:

Sistim Continuous Dryer

Mesin

Pengering

Two

Stage

Dryer

ECP-6,

seperti

terlihat pada

(gambar

t)

merupakap

|uatu,gregin

pengering

yang

mempunyai

dua tahap

pengeringan.

Udara panas dengan suhu

+

98

0C _{dihembuskan dari bawah}

melalui

_{lapisan teh}

diatas rantai terbawah kemudian

keluar melalui

lapisan

teh

diatas

rantai

baki

p4ing

atas. Suhu udara yang keluar dari mesin pengering ada sekitar 49 oC kurang

lebih 20 menit

diperlukan

untuk

mngeringkan

teh

bubuk hingga

kadar

aimya

Perpindahan

kalor

(I{eat

Transfer) dapat didefinisikan

sebagai suatu

proses berpindahnya,s.uatu energi

(kalor).dari

satu penda.

ke

benda.,lain:akibat

adanya perbedaan temperatur pada daerah torsebut.

IImu perpindahan kalor tidak hanya mencoba rneqielaskan bag4ir4pna energr kalor

itu

berpindah dari

suatu

benda ke benda lain, tetapi juga dapat meramalkan laju

Te

pr d, K

d

.perpindahan kalor. padp

(ogdisiikondisi

tertentu. Jenis-jenis proses perpindatran kalor, yaitu

1.

Perpindahan

k{or

s.ecarakonduksi

2.

Perpindatran kalor secara konveksi

3.

Perpindahaq.kplor secara r-adiasi

Perpindahankalorsecarakonveksi.

.., ,, : . .

:.

,....:.,l

Perpindahan kalor secara konveksi adalah proses perpindahan energi dengan

kerja

gabungan

derl

konduksi

lalor,

penyimpanan.

energi

d4n

gerakan

mencampur.

Konveksi

sangat

penting sebalai

mekanisme perpindahan energi

antara permukaan benda padat"

caii

dan gas. Perpindahan

kalor

secara konveksi

dari qWtg perlllukaaqyang suhunya

di

atas suhu

fluida

disekitarnya berlangsung dalam beberapa tahap.

Kqii Atwlka Pengaruh Bilangqt Refiotds [Re Number] Terhadap Koqlisien Perptudahan Kator _[H] Korueksi Pokx Pht [Studi Kasus Di PT- Perkebunan Nusantara VII Persero tlnit {Isala Pagaralam]

Ang*y Puspowan

r

599

-X*r-

: Yot 2, No 4, okober 2oto 600

)ven

Pada

pada

utar

ilng

,..;.

Pertama,

kalor

akan

mengalir

dengan cara konduksi-

dari

permukaan ke

partil<er+artitel

fluida

yang

belbatasan..

Elergi

yang,berpindah

dengan cara

demikian akan menaikkan

rrtro

d*

energi dalam partiket-partikel

fluidatersebut-["J*

p*Okel-partikel

tersebut akan beigerak ke daerah suhu yang lebih rendah

Ji,"*"'p"nit"1

iersebut akan bercamprn dengan partikel-partikel fluida

lainnya

rl)

gan.

teh

baki

"ng

_nya

ratu

ibat

alqr

laju

gan kan

rgt

,,

,ksi

:

lng 1.,

ii;,

iif

iii

tr -

t':l

I'

Gambar 2. Perpindahan kalor secara konveksi pada suatu plat

g.a

Cengel'1998)

Perpindatran kal,or secara konveksi dapat diketompokkan menurut ge-rakan

alirannyi

yaitu konveksi

bebas

$ree

convection) dan

konveksi

paksa (forced

,onurriionj.Apabila

gerakan fluida tersebut terjadi sebagai akibat dari perbedaan

densitas (kerapatan massa)

yang

disebabkan

oleh

gradien suhu

maka

disebut

konveksi bebas atau konveksi alamiah

(natural

canvection).

Bila

gerakan fluida

tersebut disebabkan

oleh

penggunaan

alat dari luar,

seperti pompa atau kipas (fan), maka prosesnya disebut konveksi paksa.

Laju perpindahan kalor antara suatu permukaan plat dan suatu

fluida

dapat

dihitung dengan hubungan :

e":

hc.A.T..

...(2.1)

Keterangan:

{"

:

lqii

perpindatran kalor

secara

konveksi (W)

h"

= koefisien perpindahan kalor konveksi

(Wm:

' K)

A

:

luas

p"rpioautr*

kalor (m2)

T

:

beda antara suhu permukaan

T*

dar,suhu fluida

f."

('C, atau

K)

Dasar-dasar

Konveksi

Paksa

Dalam

bidang

teknik

korelasi antara

perpindahan

kalor

konveksi

dan

penurunan tekanan

aliran

di

dalam pipa, atau gaya tahan

aliran

yang melintasi

benda atau permukaan.

Aliran

fluida

mempengaruhi perurrunan tekanan, gaya

tahan

(dragforce),

dan perpindahan kalor. Untuk menentukan penurunan tekanan

atau gaya tahan, medan

aliran

yang dekat dengan permukaan harus diketahui

karena kecepatan terlibat dalam persamaan energi. Penyelesaian persamaal energt akan menghasilkan distribusi temperatur.

A.

Peruamaan dasar konveksi

Kaji Analisa Pengaruh Bilangan _{Reytotds [Re NumherJ} Terh&p Koqfisien Perpitdahan Kalor [H] Koweksi Psksla Pht

Datar Mesin Pmgering Tto Stage Dryer Ecp-6 Tlpe '

[Studi Kans Di PT. Perkebanan Nusantara VII Persero Unit Usaha Pagaralam] Angky PusPwan

Vu:l<city

Telematik: Yol2, No 4, Oktobq 2010 ₆₀₁

,:

,.)

_+

----i

-->

::

' Perpindahan adalah:

Gambar 3. Perpindahan kalor konveksi pada elemen dr

kalor

konveksi

per

satuan pada suatu efemen

dx

(garnbar 3)

Q"

:

h*(T s -

I*)...

..

_Q.2)

(Prajitno.2005 _hal;2)

Keterangan:

-

r

."

,"

:

perpindahan konveksi per safuan luas, (Watt)

ft*

:=

koefisien perpindahan kalor konveksi pada jarak

x

dari linger.depari,

(wm,

'oc)

[.

:

temperatur perrnukaan, (PC)

7L

:

temperatur aliran hebas,

fC)

Perpindahan kalor total pada seluruh

luasanl"

uauiut, ,

t""...

q

:IA

_{s q"}

d4,s...

..

_(2.3)

Iika h merupakan koefisien perpindahan kalor konveksi rerata untuk seluruh

permukaan,

maka

perpindatran.

kalor

total

juga

dapat dinyatakan

_dengan

persirmaan:

q:hA,(Tr-7t)(Watr)

.e.S)

.''.,'.'

Dari

persamaan

untuk

_mendapatkan

nilai

_perpindahan

kalor total

_pada

keseluruhan

l,

persamaan (2.5) dan (2.6)

di

atas maka koefisien perpindahannya

h

-*!A,

h,dA,

{#)

_...Q.6)

:

Mekanisme

perpindahan kalor

konveksi

_{; .,}

Mekanisme perpindahan kalor konveksi (gambar 4) adalah kombinasi antara

q"{pTl{$

ka{oq kouduksj

da4

peapindalri}n massa atau paxrikql

fluida.

.pada daerali aliran yang _{sangat dekat dengan permukaan terdapat daerah aliran}

d;

luas I

:l

l

I

I

i

s trr

*

iii

Kaii Analisa Pengruh Bilangan

R!w,{ru.

tiatberJ Terhadq Koelisien Perpbdalun Kalor _IHJ Korweks! _lakm plat Datat MesinPengeringTwoStageDtyerEq4$p

r' ::l'-

,l

I

[Studi Kasus Di PT. P*lehoan Nusantara Vil Pers""o tinit Usila

fagamlaiiJ

'

I

t\hgfu _Puspawon

I

.:.

t, :

Telematik: Yol2, No 4, O6ober 2010

601

-)ar 3)

Wmz

:luruh ]ngan

ts Plot pada mnya

dipeirgruhi

oleh perubahan kbcepatrur yang"disebut d[erah lapis batru'(b'o*ndr'y

layer). Dalam daerah

ini

terdapat lapisan partikel-partikel yang mengmpel diam

padu', permukaan' '(diasurhsikan

tidak

' terjadi

'

slip),

:sehiriggti ''ak€iit" tedadi

perpindahan

kalor

secara konduksi dan mengakibatkan kenaikan

tingkat

energi

'p*iit

t

tersbbut.,Di.dtas lapisan

partikel,ytlng'diam

ini

terdapat lapisan;partkel

purtit"t

yang bergerak menurut

garis

lintasan

alirannya-d"lqg

kecepatan U1

karenaada perbedaan titigltrit en0rgi terhddap partikel-pertikelrdi'bawdhnyaimaka

akan

terjadi

perpindahan

kalor

konduksi, dan tingkat

energinya merdadi Ez.

Dengan

demikian'partikel.fiiutikel

fluida ini'sambil

bbrgemk:,alian membar+a

energi. Karena partikel-partikel pada lapisan di atasnya mempunyai tingkat enrcrgi

y*g

tuUift rendah,

maka

berlangsung

juga

perpindahan

kalor

konduksi yang

inengakitiatkan

partikel-partikel fluida

mempunyai

tingkat

energi

Er.

Demikian

seterusnya

sehingga

dapat

disimpulkan bahwa terdapat kombinasi

antara

perpindahan kaloi-secara konduksi dan perpindahan

"*rti

melatui massa yatrg

bergerak.

'

:

Pada

aliran

laminer, partikel

bergerak menurut lintasannya,

dengan 'kecepatan _{yrihg rendati. Oletl'karena'itu, kontribusi konduksi-'lebih dominan dari}

kontribusi oleh aliran massa.

'

'

'

Pada aliran yang turbulen partikel-partikel bergerak dengan kecepatan yang

relatif tinggi dan bergerak dengan lintasan yang tidak teratur, sehingga

kontibusi

aliiari mdssh lebih dominiin dari pada konduksi:antar

partikel. '

'

':l

':

"

,'

..'

Gambar4.,Mekanismeperpindahanlsalor'konveksl(Prajlbro,2005)..

t,.,:

.,.:','

Ifqgqa

fluida pada

qm+qsya

mempgnyai sifat-sifat thermal yaqg,rqndah, m;t<a

atiran dibuat turbulen atau

dipercepat gerakannya

unhrk

meningkatkan lqiu P,etpinjahankafgr- Namun gpyaham-batan pliran akan meningkqt sehiqgga-eryryr yang _{diperlukan untuk mengalirkan fluida menjadi semakin besar.}

Bilaagan'Nusselt

Didalam

perpindahan

kalor kita pelajari

tentang bilangan

tak

berdimensi

.brhp$ue persam&m

dan

kombinasi variabel. Angka-angka tersebut

dapat

menguiarigi _{beberapa variabel., bilangan Nusselt}

ini

juga _{dapat menentukan}

dlai

KsliA,nak*aPlngaruhpitansanw\[x,!;#l#'ffi!"[w[ff;ffEn*',:tH]

{qv?I"iF.awptot [Sttrdi Kasus Di PT. Perlcebunan Nusantara VII Persero Unit {lsalu PogaralamJ

AngkyPuspwan

,,.

mtara

Yang

:r

.::.

.

.*

:t1i

-

{-dari

koefisien perpindahan kalar

h

dengan persamaan

"*u*

bilangan' Nusselt

sebagai

berikut.

'

:

N*

=

E...::

...Q.7)

:

Keterangan:

Nu

:

Bilangan Nusseh

H

-

Koefisien perpindahan kalor (Wm2."C1

L

:Panjang

(m)

K

:

fondultivitas

termal

(W-'

'

"C)

Dimana,

ft

merupakan

konduktivius

telmal daru

suatu

fluida

dan /,

merupakan

karakterisrik dari

panjang.

Bilarigan

Nusselt

dinamai oleh

Wilhom

Nuss)b:

Dia

memberikan

solusi

dalam

penyelesaian

dimensi

koefisien

perpindahan

kalor

secara

konveksi. Untuk

lebih

memahami

bentuk

fisik

dari

.fil*Sun

Nusselt,

perlu mempertimbangkq

trytu

lryipn

{luida

yang mengalir

'sepanjang

L

danperbedaan

temperatur

AT =

Tz'*

Tt.

'

.rr-r:

r;

-t'

Gambar 5. Perpindahan kalor dari koriveksi ke konduksi

Seperti

terlihat

pada gambar

5

perpihdahan kalor

secara korrveksi kemudian melewati fluida perpindahan kalor berubah menjadi konduksi, fluks kalor (tingkat

perpindatran kalor'per satuan waktu persatuan luas suatu permukaan).

Q*xr.:

hAT,...

..,,...(2.8)

. ar

Qconi!:

I(;...

...Q.9)

Dari kedua pemamaan (2.8) dan persamaan

(2.9)

menjadi perbandingan sebagai

berilnrt:

q.Pilg

=

i*L:

I!=

i\ru...(2.10)

. Qrorri . ; .kl.t

lL

k

Dimana angka Nusselt memberikan informasi tentang peningkatan kalor melalui

suatu lapisan fluida sebagai hasil dari perpindahan kalor secara konveksi terhadap .pgrpindahan

kalor

secara kpnduksi. Yang memberikan angka,lfrasselt

:

_f, untuk

suatu

lapisan

fluida

terhadap perpindatran

kalor yang

dipengaruhi

oleh

.perpindatran kalor secqra

konveksi.

:

Metodologi,Rise!

Mesin pengering dua tatrap

ini

memilil<r

tray

yang tersusun seperti rantai

yang bergerak secara rotasi. Teh yang ditabur.pada bagian atas akaq dibawa oleh

troy

dan dikeringkan dengan udara panas

yang

sebelumnya berasal dalir buinter

yang di bawa

olehfan.

Telematik : Yol2, No 4, Oktober 2010 603

Kaji Arulix Petwruh Bilaugan Reynolds _[Re NumherJ Terhodap Koefisien _{Perpirfultan Kalor [HJ} Kowelcsi Palsa Pht

Dator Mesin Pengering Two Stage hyer EW6

W

Telematik: Yol2, No 4, Oktober 2010

.-603 I

welt

nL

ham sien

dari

;alir

€at

E

?ht

lian

gkat

Data

Teknis

o

Panjangnya

: 8062 mm

o Lebar

:2142 rwn

o

Tingginya

:

1445 mm Kapasitas pengeringan

o

225-250 kg/hr bubuk teh basah

Boiler

Dalam proses pengeringarq

boiler

merupakan komponen penting dimana Br,,ir:r

memproduksi udara panas sehingga akan mengeringkan daun

teh.

Pemasri.:irc

kalor yang terjadi didalam

fluida

terjadi dalam ruang burner yang disuplay , l,:ir

cangkang kelapa

sawit. PT.

Perkebunan Nusantara

VII

(Persero)

Unit

U'*fla

Pagaralan

memiliki

empat buah boiler yang

menghasilkan

uap

kering ',,:ig

berasal dari pembakaran cangkang sawit yang dibakar didalam ruang pembalu,'.i*..

Tipe

:

sirkulasi alamiah dengan

ventilator

dan temperatur udara

kering

10,,

'fl

(bahanbakar cangkang)

f,'an

Fan adatah komponen yang menunjang proses pengeringan. Fan

memiliki

fi.i,

:d

sebagai pembawa dan pengarah uap

kering

yang berasal

dari boiler ke

darlrmr

mesin pengering melalui sebuah pipa.Speed 1440 rpm Cara Memperoleh

Data

a.

Pengukuran dimensi mesin pengering

Data yang

didapatkan

telah

melalui

p.roses

pengukuran

dimana

ter',:r,,fu

perbandingan

kuantitatif

antara standart

yang

ditentukan sebelumnya

terh'

.:

yang

diukur.

Pengukuran

tidak

ada

yang

sempuma. Metode

penguk'

-ir

perbandingan langsung'yang dilakukan dengan mengukur suatu besaran

der

;:l

menggunakan alat

ukur

meteran, seperti dimensi panjang dan lebar

dari

rr,

ir

pengering tehTwo Stage Dryer ECP-6 di PT. Perkebunan Nusantara

VII

(Pen

l!

Unit

Usaha Pagaralarn sperti padadatateknis mesin pengering yang terdapat

l.

i*

tin$auan khusus.

Pembacaan alat ukur temperatur udara panas{Jdara panas yang berasat dai- bu-,,,:r'

di hisap oleh fan, kemudian fan menyalurkan udara panas tersebut ke dalam n:. .;,a

peagering

di

ukur dengan terrnometer payung maknetik .

Di

tepi awal masui., ';*

udara panas tersebut terdapat sensor

dari

termometer

payung magnetik

3

ig

berfirngsi

sebagai

temperatur udara panas yang masuk

(rp)

begitu

r

:n pada bagian keluaran daun teh juga terdapat sensor termometer payung magr:...i1; yang mengukur temporatur udara panas yang terbuang

kelingkungan.

Data _3,; -"g

di

dapatkan baik dari masuknya udara panas dan ketuamya padq mesin p€rgei r:1{

dapat

kita

tihat

pada

inlet

maupun-

outlet

dalam

staa

1'c1. Dapat

;iirtl.i],i

temperatur saat pengoperasian mesin pengering

untuk

mengeringkan

teh

h;itrn

seperti pada gambar

a.

Pembacaan alat ukur laju aliran

fluida

Anemometer dipergunakan untuk mengukur laju aliran fluidayang berasal dari i';:rx

yang akan diteruskan

ke

mesin pengering teh Two Stage

Dryer

ECP-6. Se.,..,.rr

Kqii Analiso Pengaruh Bilorgot Reynolds [Re NunberJ lerhadap Koefuien Perphdala4 Kalor IHJ Koweksi Paks: !'!,t Datar Mesln PengeringTwo Sage Drler 8ry6 Type

[Stttdi Kasus Di PT. Perlebman Nu.sntra VII Persero Llnit [Jsaha PagarulailJ Angty Puspwan

alui dap ,tuk 'leh

$ai leh

Telematik: Vol2, No 4, Oklober 2010

dari anemometer dimasukan ke dalam saluran udara yang menghubungkan antara

mesin pengering dan

fan.

Data yang

di

dapat

dari fan

kemudian

tampil

dalam

bentuk digital, yang sebelunnya data tersebut diolah agar dapat diterima

di

outp*

dengan pengeluaran dari pengindraan sebagai angka digital.

Cara mengolah data

Sebelum mendapatkan

nilai

koefisien perpindatran kalor

rata-ratayangmelewati

plat

datar

kita

harus mengetahui

nilai

sifat-sifat fluida

pada suhu

film

pada

temperatur

Tl,

T2, T3, T+, dan Ts. Setelah mendapatkan

nilai

dari sifat-sifat fluida

maka kita dapat mentukan

nilai

dari bilangan Reynolds (Re), bilangat Nusselt darr

koefisien rata-rata perpindahan kalor (h).

HASIL

DANPEMBAHASAN

q'

Hasil

n

-,R

fi

P tt

v

.\it.vsel

t

.\iurrD

ef

336 334 332 330

)fo Jao

326 324

1Z

12,5

13

Re.1'nolr/s.\itnrber

Gambar 6. Grafik Hubrrngan Bilangan Reynoldtdradap Bilangan Nussek

Secara

garis

besar

Gambar

6,

memperlihatkan

grafik

hubungan

bilangan

Reynolds terhadap

bilangan

Nusselt berbanding

lurus

dan

memiliki trend atat

keadaan yang saling

berimpit.

Semakin besar bilangan

Reytolds

yang diperoleh

maka akan

diikuti

juga

oleh bilangan Nusselt

hal

tersebut dipengaruhi oleh

temperatur

film

(D,

dengan

diperoleh

nilai

bilangan Reynloals yang terbesar

adalah 12,854 dengan bilangan Nusselt adalah 333,978 dan bilangan Reynolds

terkecil

adalah 12,148 dengan bilangan

Nusselt

324,595.

Dari

data

yang

sebelumnya

telah diolah

dengan

menggunakan perszrmaan-persamaan datam

mencari koefisien rata-rata perpindahan kalor secara konveksi paksq menunjukan bahwa kenaikan bilangan Reynolds

(non

dimension) akan

diikuti

oleh kenaikan

bilangan Nusselt

(non dimension). Menurut

pengamatan dilapangan kenaikan

nilai

bilangan Reynolds yang

diikuti

oleh kenaikan bilangan Nusselt dipengaruhi

oleh temperatur

film

(4 )

dimana temperatur yang masuk

(Ti")

dan temperatur yang keluar

([,1)

setiap

jam

pengamatannya berbeda. Menurunnya

nilai

bilangan

Kaji Analisa Pengaruh Bilangan Reynolds [Re NumherJ Terhadop Koq/isien Perpindahan Kalor [H] Kowelcsi Pal#s Pht

Dator Mesin Pmgering Two Stage Dryer Ecp-6 _\pe

[Studi Kasus Di PT. Perkebunon Nusantara VII Persero Unit Usaha Pagaralam]

Angky Puspawan

ii:r

Telematik: Yol2, No 4' Oktober 2010 605

-tara lam tput Anati ,ada dda dan

Reynolds dan bilangan Nusselt pada tanggal 19 Agustus

2009

dipengaruhi oleh

faktor

temperatur

lingkungan, dimana pada tanggal

tersebut dikawasan PT-Perkebtfuran'Nusantara

VII

@'ersero)

Turun

hujan'

dan

berkabut,

sehingga temperatur yang masuk dinaikkan untuk mendapatkhan kinerja mesin pengering

yang optimal dan teh akan kering duigan

baik-2,34

1 t't

2,3 2,ZB

2,26 2,24

12

L2,2

t2,4

gan

tau

,,

leh

:

Ieh $ar ,lds

am

i:

'.:.

ftn

a! {i.

(ann

;:

(an

h;

uhi

ii

tur

i:,

,1,',

Ian

*

ffi

s

rii.:

-tl

Pht

i

rfel'ltolu:t

t\,tilrut:t

I

ti

L_

_

-- -,J

. Gambar,T..crlnt.Huuungart x"efrsGn-raa-raq, P.eryindah.an Katoitr

twl#

'

'ci

dan Bilangan Reynolds (non dimension)

Secara garis besar Gambar 7 memperlihatkan grafik hubungan bilangan Reynolds terhadap koefisien rata-rata perpindahan

kalor

berbanding

terbalik

dan memiliki kecendrungan

(*end)

yang

sama. Berdasarkan

Gambar

4.2

diperoleh

nilai koefisien ratanata perpindahan

kalor

yang teibesar adalah 2,3184

(W/rf

'

'C)

de4gan

nitai

biJangan Reynolds

adalah

12,148 dan^

nilai

koefisien

rata-rata

perpi"aaUan

kalor yang terkecil

adalah '2,2544

(Wrn2

'

oC)

dengan bilairgan

Reynolds

adalah

12,854.

Dari

data yang

telah diolah

dengan menggunakan persamaan-persamaan dalam mencari

ioefisien

rata-rata

perpi"aun*

kalor secaia

konveksi paksq

jika

koefisien rata-rata perpindahan

kalor nilainya lebih

besar

maka

niUi

Aari

bilangan Reynolds

akan

kecil. Nilai

'koefisieo

rata-rata

perpindahan

kalor

terhadap bilangan

tak

berdimensi Reynolds selalu mengikqti.

Nilai

koefisein pada tanggal 19 Agustus 2009 merupakan

nitai

yang besar selama

pepgamatan"

hal

ini

dikarenakan pada

pagi

itu

lingkungan

PT.

Perkebunan

Nusantara

VII

(Perbero)

Unit

Usaha Pagarulan

sedang

hujan,

tempoatur

lingkungan me4iadi

merurur

sehingga operator

di

bagpan

burner

menaikan temperatur dengan menarnbahkan Subsidi bahan bakar lebih dari normal, agar teh dapat kering dengan baik.

BerdasarkaR hasit perhi

il}Hffifl"

koefisien perpindatran p"r,

melalui plat: datar

pada

mesin pengering

Two Stage

Dryer

ECP-6

di

PT.

Perkebunan Nusantara

vII

(persero)

Unit

Usaha pagaralam

yang

dilalarkan

irengariratlan padatanggal 17 agustus

iOOg,l9

agustus ZOOq dan ZO

usutt*

2009. Didapatkan data yang'tidak seragam, hal

ini

dikarenakan variabel temperahr yang

Kqii Analtsa Pengaruh Bilangan _{Reynolds [Re} NunberJ Terhafup Koefisien Perpitdalwp Kator IHJ Koweksi Pafu Ptat

'

i

fular MesinPengenngTwoSlageDrrvrEcp-6T1ry

[Studi Kasus Di PT. Perkebunan Nusontara VII Persero flnit Usala Pagaralam] Anglg Puspawan

i.

i.

$

$

-t'

12,6

12,8

Telematik: Yol 2, No 4, OUober 2010 ₆₀₇

a.

Analisa

dimensional mrnggabungkan beberapa

variabet

ke

_dalam

kelompok=kelompoli tat-uerainiJrisi;'

-;;*rr,

-

uri"le*

Riynotds

_yang

memungki-nkan penafsiran serta memperluas daerah penerapan

jenis

atiran

fluida

Kenaikah bilangan

k;ynotds

adak

diikuti

oleh kenaiitan'dari

niiai

koefosien

rata-rata perpindahan

kalor,

begitupun _{sebaliknya kenaikan}

nilai

dari

_koefisien

rata-yta

ngr,pin$lan

kalor tidak

diikuti

oleh kenaikan bilangan Reynolds.

b,

:

Perryolesaian terhadap persam&m-persamann _{lapisan batas yang dilakukan}

untuk mendapatkan

nilai

/{asselr (Nu), Reynolds (Re) akan menAapa*in nilai dari koefisi.en perpindahan

kalor

_rut3-rata

(r,]

d*

_perpindahan

kalor

_pada

plat

_datar

(a).

Gambar

4.t

memperlihatkan

hal'tersebut dimana

_{rireningkafirya bilangan}

R1,ry1ltu

3ta3

fi

itcuti gleh

bilangyr

Nussett yang

akan

niempengaruhi terhadap rular dan koetisien rata-rata perpindahan kalor.

.IJ.

:'

KESIMPULAN

-

..-.,

. Sgtelah dilakukan perhitungan dan analisa terhadap koefisien pemindatran

kalor

_ilada

plat

datar konveksi

paksq

maka

dapat'diambil beberapa*k.ri*put*

diantaranya:

a'

Jenis

aliran

fluida

Yarrrg

didapat setelah me[ahrkan peiicarian

sebara

}atematika

yang.berdasar data yang didapat

di lapang*

uaarh jenis

aliran

fluida

turbulen dikarenakan bahwa

uitang*

Reyioldi

tak

_{berdimensi yang}

b'

Nilai

koefisien

perpindahan

kalor

_rata-rata

terhadap bilangan

Reynolds

takberdimensi

saling

berbanding

terbalik,

jika

nilai

dari

koefisien perpindatran

rata-rati

_besar

;;"

nilai

_bilang

an

Reyrcld,mya

kecil

dan

aqlbila

bilangan

-koefisiennya

kecil

maka

nitai

uilangan

'niiot*

takberdimensi _{akan besar.}

DAFTA.R

PUSTAKA

l.

_'lnb,USA

ceqgel

Y.A., Heat

Tranfer

A putical

Approach, McGraw-Hill Book

_co,

second edition.,

i99g

2.

Holmaru

Jack

p-.,.

*at

Tmnsfer, Edisi ke-6, McGraw-Hill Book co,

rnc,

^

lingapgre, Penerbit Erlangg4 iakarta., tggO

'3.

Jdrncs

e

y-"lty

and

_{sons:,tFundamentars}

of

_Momentum,

Heat,

and Mass

llontfr,

4m

Edition translation copyright,

uy

p."iuit

Erlangga

.,2004

4.

.I.Ielth,

Frank.,

Prjyi4{insip

rirpinaahai

panas

Edisi

_ke-3. penerbit

Erlangga Jakarta.,

fg85

-5'

Prajitno,

h.,

Perpindatran

Kalor

Lanjutan

Edisi ke-2.

ltruversitas

Gadjah

Mugl

Yogyakarta-,. 2095

ry.t.ltatiu _fey.arun B,ilansq.n Rgyol!1tRe Nymberl rerh&r _Koefuiea perpindatun

Kator IHJ Koweksi pakm pht

' ..:

DatoMesinpengrygfya*ageibyerfq-Oiype.

: '- .."-:"-'r

.,.