KLASIFIKASI DAN MEKANISME PERPINDAHAN PANAS
Cara-cara Perpindahan Panas
Hukum-hukum Dasar Perpindahan Panas
Mekanisme Perpindahan Panas Gabungan
Analogi Aliran Panas dan Aliran Listrik
Satuan dan Dimensi
Ringkasan Materi Pembelajaran
Contoh Soal
Latihan
KONDUKSI KEADAAN TUNAK SATU DAN DUA DIMENSI
- Konduksi Keadaan Tunak satu Dimensi
- Konduksi Keadaan Tunak Dua dimensi
- Ringkasan Materi Pembelajaran
- Contoh soal
- Latihan
Materi pembelajaran pada modul ini menjelaskan tentang konduksi perpindahan panas pada kondisi aliran tunak dalam satu dan dua dimensi. Penguasaan materi ini akan membantu siswa menemukan model perpindahan panas dan memerlukan kemampuan dalam menyelesaikan permasalahan perpindahan panas. Format pembelajaran ceramah disertai dengan diskusi dan pembelajaran kooperatif, dimana mahasiswa harus menjelaskan materi perkuliahan tentang pentingnya perpindahan panas konduksi kepada mahasiswa dan tujuan pembelajaran secara umum yang ingin dicapai setelah mempelajari mata kuliah ini. .
Dinding dengan bentuk geometris sederhana, Struktur komposit, Ketebalan isolasi kritis, Perpindahan panas dari permukaan terbuka, Resistensi kontak termal, Sistem sumber panas dan Metode analisis numerik. Setelah mempelajari materi pembelajaran ini, siswa mampu menemukan tiga model perpindahan panas dan penerapannya serta mampu menghitung konduktivitas dua dimensi dengan menggunakan metode numerik. Membahas perpindahan panas dalam keadaan tunak melalui sistem sederhana dimana suhu dan aliran panas merupakan fungsi dari satu koordinat.
Aliran panas radial secara konduksi melalui silinder sirkular berongga adalah masalah konduksi satu dimensi lainnya yang sangat penting secara praktis. Pada kondisi tersebut, akan terjadi aliran panas secara terus menerus dari gas panas melalui dinding ke lingkungan sekitar. Karena fluks panas yang melalui luas A tertentu adalah sama untuk setiap bagian dinding, kita peroleh
Dalam banyak aplikasi praktis terdapat kombinasi jalur aliran panas yang dihubungkan secara seri dan yang dihubungkan secara paralel. Contohnya adalah dinding komposit yang ditunjukkan pada Gambar. 2-4 ditampilkan. Aliran panas radial melalui silinder konsentris dengan konduktivitas termal berbeda ditemukan di instalasi industri. Jika pipa relatif panjang, aliran panas melalui dinding akan berlangsung dalam arah radial.
Jika pelat dicelupkan ke dalam zat cair yang temperatur dan konduktivitas permukaannya pada kedua permukaan adalah h, maka dalam keadaan tunak panas o yang dihasilkan pada separuh pelat harus mengalir terus menerus melalui permukaan yang dibatasinya. daerah, maka kondisi ini. 2-21 Suku pertama menyatakan laju timbulnya panas pada pelat, suku kedua menyatakan laju konduksi panas ke permukaan, dan suku ketiga menyatakan laju aliran panas secara konveksi dan radiasi dari permukaan ke permukaan. media sekitarnya. Untuk pipa berdinding tunggal dengan jari-jari dalam tetap ri, meningkatkan jari-jari luar ro (misalnya dengan meningkatkan ketebalan insulasi) akan meningkatkan ketahanan termal yang disebabkan oleh konduksi secara logaritmik dan pada saat yang sama mengurangi resistansi termal pada permukaan luar secara linear. menjadi ro karena resistansi termal total sebanding dengan jumlah kedua resistansi tersebut, sehingga laju aliran panas dapat meningkat bila insulasi dipasang pada pipa atau kawat telanjang. 2 – 29) Dimana r adalah jari-jari luar, r adalah jari-jari dan k adalah konduktivitas termal insulasi.
Untuk nilai ri yang tetap, laju aliran panas merupakan fungsi dari ro, yaitu q = q(ro), dan menjadi maksimum pada nilai r sedemikian rupa. Jika pelat dicelupkan ke dalam zat cair yang suhu dan konduktansi permukaannya pada kedua permukaan adalah h, maka dalam keadaan tunak yang dihasilkan pada separuh pelat, pelat tersebut harus mengalir terus menerus melalui permukaan yang membatasinya pada satu satuan luas, maka kondisinya adalah ;.
KONVEKSI PAKSA DAN KONVEKSI BEBAS
- Prinsip-prinsip Perpindahan Panas Konveksi
- Ringkasan Materi Pembelajaran
- Contoh Soal
- Latihan
Perpindahan panas antara batas padat dan cair terjadi melalui kombinasi konduksi dan transpor massa. Modulus Nusselt Kombinasi koefisien perpindahan panas konveksi, panjang L dan konduktivitas termal fluida kf dalam bentuk L/kf disebut modulus Nusselt, atau bilangan Nusselet, Ńu. Dalam prakteknya, bilangan Nusselt merupakan ukuran perpindahan panas konveksi yang mudah karena, jika nilainya diketahui, koefisien perpindahan panas konveksi dapat dihitung dari rumus;
Eckert dan Drake, mengusulkan rumus perpindahan panas dari tabung pada aliran silang sebagai berikut: Rata-rata koefisien perpindahan panas konveksi bebas untuk berbagai situasi dapat dinyatakan dalam bentuk fungsi berikut; menunjukkan bahwa sifat-sifat kelompok tak berdimensi dievaluasi pada suhu film. Jika lapisan batas tidak besar dibandingkan dengan diameter silinder, perpindahan panas dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sama seperti pada pelat vertikal.
Koefisien perpindahan panas konveksi, Laju perpindahan panas secara konveksi antara batas benda padat dan zat cair adalah. Bilangan Nusselt adalah ukuran perpindahan panas konveksi yang mudah karena, jika nilainya diketahui, koefisien perpindahan panas konveksi dapat dihitung dari rumus; Abaikan radiasi dan gunakan koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata untuk permukaan depan dan belakang yang sama dengan koefisien untuk permukaan bawah dan samping.
Pembahasan heat exchanger berbentuk analisis teknik yang menjelaskan metode-metode prediksi kinerja heat exchanger, terutama menggunakan metode perpindahan panas konduksi dan konveksi. Koefisien perpindahan panas keseluruhan, efektivitas penukar panas, faktor pengotoran, jenis penukar panas, desain penukar panas. Penukar panas adalah alat yang menghasilkan perpindahan panas dari satu fluida ke fluida lainnya.
Jika digunakan alat penukar kalor pipa bukan kembar, maka perpindahan panasnya dihitung dengan menggunakan faktor koreksi LMTD untuk susunan pipa kembar arus berlawanan dengan temperatur fluida panas dan temperatur fluida dingin yang sama. Untuk laju perpindahan panas yang tidak termasuk suhu keluar, kami menggunakan efisiensi penukar panas. Efisiensi penukar panas didefinisikan sebagai rasio antara laju perpindahan panas aktual pada masing-masing penukar panas dan laju perpindahan panas maksimum yang mungkin.
Parameter terakhir disebut jumlah unit perpindahan panas*. nomor unit perpindahan panas - NTU). Efektivitas penukar panas adalah perbandingan laju perpindahan panas aktual pada suatu penukar panas tertentu dengan laju pertukaran panas maksimum yang mungkin.
PENUKAR KALOR
Jenis-jenis Penukar Kalor
Beda Suhu Rata-rata
Suhu fluida dalam penukar panas umumnya tidak konstan, namun bervariasi dari satu titik ke titik lainnya seiring aliran panas dari fluida panas ke fluida yang lebih dingin. Oleh karena itu, bahkan untuk ketahanan termal yang konstan, laju aliran panas akan bervariasi sepanjang jalur penukar panas dan dingin pada penampang tertentu.
Keefektifan Penukar Panas
Faktor Pengotoran
Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh
Ringkasan Materi Pembelajaran
Contoh Soal
Latihan
