commit to user
ANALISIS PERPINDAHAN KALOR PIPA BERSIRIP TEGAK PADA ALAT PENUKAR KALOR BERALIRAN SILANG
SKRIPSI
Oleh:
WURI PRASETYO K2516073
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Desember 2020
commit to user
ii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Wuri Prasetyo
NIM : K2516073
Jurusan/Program Studi
: Pendidikan Teknik Mesin
menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “ANALISIS PERPINDAHAN KALOR PIPA BERSIRIP TEGAK PADA ALAT PENUKAR KALOR BERALIRAN SILANG” ini benar-benar merupakan hasil karya sendiri. Selain itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, 30 Desember 2020
Wuri Prasetyo
commit to user
iii
ANALISIS PERPINDAHAN KALOR PIPA BERSIRIP TEGAK PADA ALAT PENUKAR KALOR BERALIRAN SILANG
Oleh:
WURI PRASETYO K2516073
Skripsi
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
iv
PENGESAHAN SKRIPSI
Nama : Wuri Prasetyo
NIM : K2516073
Judul Skripsi : Analisis Perpindahan Kalor Pipa Bersirip Tegak pada Alat Penukar Kalor Beraliran Silang.
Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari xxxx, x Desember 2020 dengan hasil LULUS dan revisi 2 (dua) bulan.
Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji:
Nama Penguji Tanda Tangan Tanggal
Ketua : ... ...
Sekretaris : ... ...
Anggota I : ... ...
Anggota II : ... ...
Skripsi disahkan oleh Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin pada:
Hari :
Tanggal :
Mengesahkan, Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Dr. Mardiyana, M.Si.
NIP 196602251993021002
Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Dr. Yuyun Estriyanto, S.T., M.T
NIP. 197801132002121009
commit to user
v
ABSTRAK
Wuri Prasetyo K2516073. ANALISIS PERPINDAHAN KALOR PIPA BERSIRIP TEGAK PADA ALAT PENUKAR KALOR BERALIRAN SILANG. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret, Desember 2020.
Peningkatan nilai laju perpindahan kalor, LMTD, NTU Efektivitas, bilangan Reynolds, bilangan Nusselt, dan bilangan Prandtl pada alat penukar kalor beraliran silang dapat dilakukan dengan menambahkan sirip pada pipa polos. Fokus penelitian ini yaitu menganalisis pengaruh variasi laju fluida cair (air) dan gas (udara) terhadap perpindahan kalor, LMTD, NTU Efektivitas, bilangan Reynolds, bilangan Nusselt, dan bilangan Prandtl pada alat penukar kalor beraliran silang dengan pipa tanpa sirip dan penambahan sirip tegak pada pipa. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbandingan efektivitas alat penukar kalor beraliran silang tanpa sirip dengan alat penukar kalor beraliran silang bersirip tegak.
Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah eksperimen. Variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah bentuk sirip pada pipa tembaga yaitu pipa lurus tanpa sirip dan pipa tegak dengan jumlah empat sirip. Variasi fluida cair dan gas dengan rincian suhu fluida cair 50 ℃, 60 ℃, dan 70 ℃, sedangkan laju aliran air 0,06 L/s, 0,08 L/s, 0,1 L/s dan kecepatan aliran udara yaitu 1 m/s, 1,5 m/s, 2 m/s.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa alat penukar kalor beraliran silang dengan tambahan sirip tegak meningkatkan koefisien perpindahan kalor menyeluruh sebesar 17,37 % dibandingkan dengan alat penukar kalor beraliran silang tanpa sirip. Alat penukar kalor beraliran silang meningkatkan bilangan Reynolds sebesar 2,53 % dan bilangan Nusselt sebesar 2,56 % pada fluida cair, sedangkan pada fluida gas bilangan Reynolds sebesar 21,182 % dan bilangan Nusselt sebesar 16,57 %. Penambahan sirip tegak meningkatkan efektivitas alat penukar kalor beraliran silang sebesar 24,77 %.
Kata Kunci: alat penukar kalor aliran silang, fluida cair dan gas, perpindahan kalor,
LMTD, NTU Efektivitas
commit to user
vi ABSTRACT
Wuri Prasetyo K2516073. ANALYSIS OF HEAT TRANSFER FOR UPRIGHT
FINNED PIPES IN A CROSS-FLOW HEAT EXCHANGER. Thesis, Faculty ofTeacher Training and Education, Sebelas Maret University, December2020.
Increasing the value of heat transfer rate, LMTD, NTU-Effectiveness, Reynolds number, Nusselt number, and Prandtl number on cross-flow heat exchangers can be done by adding fins to the plain pipe. The focus of this research is to analyze the effect of variations in the rate of liquid (water) and gas (air) fluids on heat transfer, LMTD, NTU Effectiveness, Reynolds number, Nusselt number, and Prandtl number on cross-flow heat exchangers with finless pipes and the addition of vertical fins of the pipe. This study aims to analyze the comparison of the effectiveness of a finless cross-flow heat exchanger with an upright finned cross- flow heat exchanger.
The method used in this research is experimental. The variables used in this study were the shape of the fins on the copper pipe, namely a straight pipe without fins and a vertical pipe with a total of 4 fins, and variations of liquid and gas fluids with details of liquid temperature 50 ℃, 60 ℃, and 70 ℃, then water flow rate 0.06 L / s, 0.08L / s. 0.1L / s and the air flow rate 1 m/s, 1.5 m/s, 2 m/s.
The results showed that the cross-flow heat exchanger with the addition of vertical fins increased the overall heat transfer coefficient by 17,37 % compared to the cross-flow heat exchanger without fins. The cross-flow heat exchanger increases the Reynolds number by 2,53 % and the Nusselt number 2,56 % for liquid fluid, while for gas, the Reynolds number is 21,182 % and the Nusselt number is 16,57 %. The addition of vertical fins increased the effectiveness of the cross-flow heat exchanger by 24,77 %.
Keywords: heat exchanger cross flow, liquid and gas fluids, heat transfer, LMTD,
NTU Effectiveness
commit to user
vii
MOTTO
“Belajar tanpa mengenal kata terlatih”
“Selalu bersungguh-sungguh mengerjakan suatu hal”
commit to user
viii
