Analisis dan simulasi efektifitas alat penukar kalor tabung sepusat aliran berlawanan dengan variasi temperaturairpanas yang mengalir dalam tabung dalam (tube)

Teks penuh

(1)

i

ABSTRAK

Pemakaian alat penukar kalor sudah meluas sekarang ini dan dapat dikatakan sebagai salah satu cara untuk meningkatkan efektifitas dan kualitas produk dengan cara memanfaatkan panas buangan sebagai pemanas ataupun sebaliknya memanfaatkan sisa udara suhu rendah sebagai pendingin. Penelitian ini berpusat pada analisa dan simulasi dari alat penukar kalor tabung sepusat dengan aliran berlawanan dengan memvariasikan temperatur fluida panas yang masuk kedalam tabung dalam (tube) pada debit aliran yang konstan. Dari penelitian ini diperoleh efektifitas APK dengan perhitungan metode NTU, perhitungan data di lapangan, dan perhitungan secara simulasi software Ansys Fluent. Untuk perhitungan metode NTU diperoleh efektifitas APK minimum adalah 3,99747 %

pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 40 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i)

32 °C pada debit masuk fluida panas 180l/jam dan debit masuk fluida dingin 180l/jam. Sedangkan efektifitas APK maksimum adalah 6,53259 % pada temperatur fluida panas

masuk (Th,i) 55 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk

fluida panas 360 l/jam dan debit masuk fluida dingin 300 l/jam. Untuk perhitungan data di eksperiment diperoleh efektifitas APK minimum adalah 4,6287 % pada temperatur

fluida panas masuk (Th,i) 40 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit

masuk fluida panas 180 l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam. Sedangkan

efektifitas APK maksimum adalah 31,00435 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i)

55 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk fluida panas 180

l/jam dan debit masuk fluida dingin 420 l/jam. Untuk perhitungan simulasi Ansys Fluent

diperoleh efektifitas APK minimum adalah 6,7116 % pada temperatur fluida panas masuk

(Th,i) 40 °C dan temperatur fluida dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk fluida panas

180l/jam dan debit masuk fluida dingin 180 l/jam. Sedangkan efektifitas APK maksimum

adalah 17,16578 % pada temperatur fluida panas masuk (Th,i) 50 °C dan temperatur fluida

dingin masuk (Tc,i) 32 °C pada debit masuk fluida panas 240 l/jam dan debit masuk fluida

dingin 300 l/jam.

Kata Kunci : Efektifitas, Alat penukar kalor tabung sepusat, temperatur masuk dan keluar.

(2)

ii

The usage of heat exchangers is widely used nowadays and could be said as one of the methods to increase of effectiveness and quality of the products by using wasted heat as heater or using wasted cool air as cooler. This research is focused on the analysis and simulation of the counterflow concentric tubes heat exchanger by giving variation on the inlet hot fluid that enter the tube at constant flow. This result of this research is procured by using NTU method, calculating effectiveness from the site, and simulation in Ansys

Fluent. By using NTU method, the minimum effectiveness is obtained 3,99747 % at hot

fluid inlet (Th,i) 40 °C and cold fluid inlet (Tc,i) 32 °C at 180 l/h hot fluid flow rate and 180

l/h cold fluid flow rate. The maximum effectiveness is obtained 6,53259 % at hot fluid

inlet (Th,i) 55 °C and cold fluid inlet (Tc,i) 32 °C at 360 l/h hot fluid flow rate and 300 l/h

cold fluid flow rate. By calculating effectiveness experimentally, the minimum

efectiveness is obtained 4,6287 % at hot fluid inlet (Th,i) 40 °C and cold fluid inlet (Tc,i)

32°C at 180 l/h hot fluid flow rate and 180 l/h cold fluid flow rate. The maximum

efectiveness is obtained 31,00435 % at hot fluid inlet (Th,i) 55 °C and cold fluid inlet (Tc,i)

32 °C at 180 l/h hot fluid flow rate and 420 l/h cold fluid flow rate. By simulation in

Ansys Fluent, the minimum effectiveness is obtained 6,71166 % at hot fluid inlet (Th,i) 40

°C and cold fluid inlet (Tc,i) 32°C at 180 l/h hot fluid flow rate and 180 l/h cold fluid flow

rate. The maximum effectiveness is obtained 15,34575 % at hot fluid inlet (Th,i) 40 °C

and cold fluid inlet (Tc,i) 32 °C at 240 l/h hot fluid flow rate and 300 l/h cold fluid flow

rate.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...