Pengujian Karakteristik Perpindahan Panas dan Faktor Gesekan Pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik Saluran Annular dengan Half Length dan Full Length Twisted Tape Insert
Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekan pada penukar kalor pipa konsentrik saluran annular dengan half length dan full length twisted tape insert. Seksi uji adalah sebuah penukar kalor pipa konsentrik satu laluan dengan pipa dalam dan pipa luar terbuat dari aluminium. Dimensi pipa luar; diameter luar 21,87 mm dan diameter dalam 20,67 mm, dan dimensi pipa dalam; diameter luar 15,84 mm dan diameter dalam 14,34 mm. Panjang penukar kalor 2.000 mm dan jarak pengukuran beda tekanan di pipa dalam 2.010 mm. Aliran pada pipa dalam dan annulus adalah berlawanan arah. Fluida kerja di pipa dalam adalah air panas yang temperatur masukannya dipertahankan pada 60 oC, sedangkan di annulus adalah air dingin pada temperatur kamar. Twisted tape insert dengan twist ratio 4,0 terbuat dari bahan aluminium strip dengan tebal 0,76 mm dan lebar 12,61 mm yang dipuntir sehingga membentuk pilinan dengan panjang pitch 50,35 mm. Twisted tape insert dipasang di pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada bilangan Reynolds yang sama, penambahan half length dan full length twisted tape insert di pipa dalam meningkatkan bilangan Nusselt rata-rata berturut-turut 46,56% dan 56,62 % dari pipa dalam tanpa twisted tape insert (plain tube). Pada bilangan Reynolds yang sama, penambahan half length dan full length twisted tape insert di pipa dalam meningkatkan faktor gesekan rata-rata berturut-turut 2,69 dan 4,17 kali dari plain tube. Pada daya pemompaan yang sama, penambahan full length twisted tape insert bilangan Nusselt rata-rata turun 7,76%, sedangkan untuk half length twisted tape insert bilangan Nusselt naik 2,13% dari plain tube. Pada daya pemompaan yang sama, penambahan half length dan full length twisted tape insert faktor gesekan rata-rata naik berturut-turut 3,35 dan 5,64 kali dari plain tube. Nilai unjuk kerja termal rata-rata pipa dalam dengan penambahan half length dan full length twisted insert berturut-turut adalah 1,02 dan 0,92. Hal ini menunjukkan bahwa half length twisted tape insert lebih baik sebagai turbulator untuk pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik dalam peningkatan perpindahan panas pada daya pemompaan yang sama.
Kata kunci : bilangan Nusselt, bilangan Reynolds, faktor gesekan, full length
twisted tape insert, half length twisted tape insert.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar