JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (2014) ISSN: ( Print) B-91

dokumen-dokumen yang mirip
Studi Eksperimen Pengaruh Sudut Blade Tipe Single Row Distributor pada Swirling Fluidized Bed Coal Dryer terhadap Karakteristik Pengeringan Batubara

Studi Eksperimen Pengaruh Sudut Blade Tipe Single Row Distributor pada Swirling Fluidized Bed Coal Dryer terhadap Karakteristik Pengeringan Batubara

TUGAS AKHIR. Analisa Performansi dan Perancangan Ulang Radiator Sebagai Optimasi Cooling System pada Mesin Sinjai

STUDI EKSPERIMENTAL UNJUK KERJA RADIATOR PADA SUMBER ENERGI PANAS PADA RANCANG BANGUN SIMULASI ALAT PENGERING

Re-design dan Modifikasi Generator Cooler Heat Exchanger PLTP Kamojang Untuk Meningkatkan Performasi.

STUDI EKSPERIMEN ANALISA PERFORMANCE COMPACT HEAT EXCHANGER LOUVERED FIN FLAT TUBE UNTUK PEMANFAATAN WASTE ENERGY

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 3, (2013) ISSN: ( Print) B-409

LAPORAN TUGAS AKHIR MODIFIKASI KONDENSOR SISTEM DISTILASI ETANOL DENGAN MENAMBAHKAN SISTEM SIRKULASI AIR PENDINGIN

pada Jurusan B-41 digunakan penelitian heater Sehingga banyak ε eff fectiveness[3]. Cascade A. Sistem laju panas yang Keterangan : memasuki kompresor.

Pengaruh Kecepatan Aliran Terhadap Efektivitas Shell-and-Tube Heat Exchanger

ANALISIS KINERJA COOLANT PADA RADIATOR

SIDANG HASIL TUGAS AKHIR

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH UKURAN PARTIKEL BATUBARA PADA SWIRLING FLUIDIZED BED DRYER TERHADAP KARAKTERISTIK PENGERINGAN BATUBARA

KAJIAN EXPERIMENTAL KOEFISIEN PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI DENGAN NANOFLUIDA Al2SO4 PADA HEAT EXCHANGER TIPE COUNTER FLOW

Studi Eksperimental Efektivitas Penambahan Annular Fins pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Satu dan Dua Kaca Penutup

Evaluasi Performa Lube Oil Cooler pada Turbin Gas dengan Variasi Surface Designation dan Reynolds Number

ANALISIS PENGARUH KECEPATAN FLUIDA PANAS ALIRAN SEARAH TERHADAP KARAKTERISTIK HEAT EXCHANGER SHELL AND TUBE. Nicolas Titahelu * ABSTRACT

Karakteristik Perpindahan Panas dan Pressure Drop pada Alat Penukar Kalor tipe Pipa Ganda dengan aliran searah

Analisa Performa Kolektor Surya Tipe Parabolic Trough Sebagai Pengganti Sumber Pemanas Pada Generator Sistem Pendingin Difusi Absorpsi

ANALISIS PERPINDAHAN PANAS PADA GAS TURBINE CLOSED COOLING WATER HEAT EXCHANGER DI SEKTOR PEMBANGKITAN PLTGU CILEGON

ANALISIS KEEFEKTIFAN ALAT PENUKAR KALOR TABUNG SEPUSAT ALIRAN BERLAWANAN DENGAN VARIASI PADA FLUIDA PANAS (AIR) DAN FLUIDA DINGIN (METANOL)

Perancangan Termal Heat Recovery Steam Generator Sistem Tekanan Dua Tingkat Dengan Variasi Beban Gas Turbin

Analisa Unjuk Kerja Secondary Superheater PLTGU Dan Evaluasi Peluang Peningkatan Effectiveness Dengan Cara Variasi Jarak, Jumlah dan Diameter Tube

Studi Eksperimen Karakteristik Pengeringan Batubara dengan Variasi Beban Pengeringan pada Cyclone Coal Dryer

Studi Eksperimental Efektivitas Penambahan Annular Fins Pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Satu dan Dua Kaca Penutup

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH PEMBEBANAN GENERATOR PADA PERFORMA SISTEM ORGANIC RANKINE CYCLE (ORC)

SKRIPSI. Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi. Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik BINSAR T. PARDEDE NIM DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

PENGARUH DEBIT ALIRAN AIR TERHADAP PROSES PENDINGINAN PADA MINI CHILLER

Ditulis Guna Melengkapi Sebagian Syarat Untuk Mencapai Jenjang Sarjana Strata Satu (S1) Jakarta 2015

PROSIDING SEMINAR NASIONAL TEKNIK MESIN 9 Meningkatkan Penelitian dan Inovasi di bidang Teknik Mesin Dalam menyongsong AFTA 2015

STUDI EXPERIMENT KARAKTERISTIK PENGERINGAN BATUBARA TERHADAP VARIASI SUDUT BLADE PADA SWIRLING FLUIDIZED BED DRYER.

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-5 1

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: ( Print) B-192

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Analisa Pengaruh Variasi Diameter Receiver Dan Intensitas Cahaya Terhadap Efisiensi Termal Model Kolektor Surya Tipe Linear Parabolic Concentrating

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pengertian Radiator

RANCANG BANGUN HEAT EXCHANGER TUBE NON FIN SATU PASS, SHELL TIGA PASS UNTUK MESIN PENGERING EMPON-EMPON

ANALISA KINERJA ALAT PENUKAR KALOR JENIS PIPA GANDA

Studi Eksperimen Pengaruh Kecepatan Udara Pengering Inlet Chamber pada Swirling Fluidized Bed Dryer Terhadap Karakteristik Pengeringan Batubara

PERPINDAHAN PANASPADA GAS TURBINE CLOSED COOLING WATER HEAT EXCHANGERDI SEKTOR PEMBANGKITAN PLTGU CILEGON

Pengaruh Penggunaan Baffle pada Shell-and-Tube Heat Exchanger

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5 No. 2 (2016) ISSN: ( Print) B-575

ANALISIS PERUBAHAN TEKANAN VAKUM KONDENSOR TERHADAP KINERJA KONDENSOR DI PLTU TANJUNG JATI B UNIT 1

BAB IV PENGOLAHAN DATA

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 4, No. 1, (2015) ISSN: ( Print)

Analisa Performa Kolektor Surya Pelat Datar Bersirip dengan Aliran di Atas Pelat Penyerap

RANCANG BANGUN HEAT EXCHANGER TUBE FIN TIGA PASS SHELL SATU PASS UNTUK MESIN PENGERING EMPON-EMPON

ANALISIS KEEFEKTIFAN ALAT PENUKAR KALOR TIPE SHELL AND TUBE SATU LALUAN CANGKANG DUA LALUAN TABUNG SEBAGAI PENDINGINAN OLI DENGAN FLUIDA PENDINGIN AIR

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN HEAT EXCHANGER CROSS FLOW UNMIXED, FINNED TUBE FOUR PASS, UNTUK MENGERINGKAN EMPON-EMPON DENGAN VARIASI MASS FLOW RATE

Pengaruh Tebal Isolasi Termal Terhadap Efektivitas Plate Heat Exchanger

RANCANG BANGUN HEAT EXCHANGER TUBE FIN TIGA PASS SHELL SATU PASS UNTUK MESIN PENGERING EMPON-EMPON

Analisis Termal High Pressure Feedwater Heater di PLTU PT. XYZ

ANALISIS EFEKTIFITAS ALAT PENUKAR KALOR SHELL & TUBE DENGAN MEDIUM AIR SEBAGAI FLUIDA PANAS DAN METHANOL SEBAGAI FLUIDA DINGIN

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: B-164

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5 No. 2 (2016) ISSN: ( Print) B-659

ANALISIS PENGARUH EFEKTIVITAS PERPINDAHAN PANAS DAN TAHANAN TERMAL TERHADAP RANCANGAN TERMAL ALAT PENUKAR KALOR SHELL & TUBE

TUGAS AKHIR PERCOBAAN KUALITAS ETHYLENE DAN AIR PADA ALAT PERPINDAHAN PANAS DENGAN SIMULASI ALIRAN FLUIDA

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Analisa Heat Balance Thermal Oxidizer dengan Waste Heat Recovery Unit

DESAIN PERANCANGAN DAN PEMILIHAN KONDENSER UNTUK MESIN PENDINGIN AIR COOLED CHILLER DENGAN DAYA KOMPRESOR 3 PK. Angga Panji Satria Pratama

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 1, (2016) ISSN: ( Print) B13

ANALISA TERMODINAMIKA LAJU PERPINDAHAN PANAS DAN PENGERINGAN PADA MESIN PENGERING BERBAHAN BAKAR GAS DENGAN VARIABEL TEMPERATUR LINGKUNGAN

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: B-169

EFEKTIVITAS PENUKAR KALOR TIPE WL 110 MODEL CONSENTRIS TUBE MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

PENINGKATAN UNJUK KERJA KETEL TRADISIONAL MELALUI HEAT EXCHANGER

Karakteristik Perpindahan Panas pada Double Pipe Heat Exchanger, perbandingan aliran parallel dan counter flow

ANALISA PERFORMA KOLEKTOR SURYA TIPE PARABOLIC TROUGH SEBAGAI PENGGANTI SUMBER PEMANAS PADA GENERATOR SISTEM PENDINGIN DIFUSI ABSORBSI

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: ( Print) 1

I. PENDAHULUAN II. LANDASAN TEORI

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 3, (2013) ISSN: ( Print) B-367

Studi Eksperimen Pengaruh Panjang Pipa Kapiler dan Variasi Beban Pendinginan pada Sistem Refrigerasi Cascade

ANALISIS DAN SIMULASI KEEFEKTIFAN ALAT PENUKAR KALOR TABUNG SEPUSAT ALIRAN SEJAJAR DENGAN VARIASI KAPASITAS ALIRAN.

Desain Compact Heat Exchanger Tipe Plate Fin sebagai Pendingin Motor pada Boiler Feed Pump

VERIFIKASI ULANG ALAT PENUKAR KALOR KAPASITAS 1 kw DENGAN PROGRAM SHELL AND TUBE HEAT EXCHANGER DESIGN

PENGARUH VARIASI RASIO UDARA-BAHAN BAKAR (AIR FUEL RATIO) TERHADAP GASIFIKASI BIOMASSA BRIKET SEKAM PADI PADA REAKTOR DOWNDRAFT SISTEM BATCH

Performansi Kolektor Surya Pemanas Air dengan Penambahan External Helical Fins pada Pipa dengan Variasi Sudut Kemiringan Kolektor

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH KECEPATAN UDARA (V) TERHADAP KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI PAKSA PELAT DATAR. Rikhardus Ufie * Abstract

WATER TO WATER HEAT EXCHANGER BENCH BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Tujuan Pengujian

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN HEAT EXCHANGER CROSS FLOW MIXED, TUBE NON FINNED FOUR PASS,UNTUK MENGERINGKAN EMPON-EMPON DENGAN VARIASI MASS FLOW RATE

III. METODOLOGI PENELITIAN. percobaan dan pengambilan data. Selain itu Laboratorium Teknologi Mekanik

Studi Variasi Laju Pelepasan Kalor Kondensor High Stage Sistem Refrigerasi Cascade R22 Dan R404a Dengan Heat Exchanger Tipe Concentric Tube

RANCANG BANGUN HEAT EXCHANGER TUBE NON FIN SATU PASS, SHELL TIGA PASS UNTUK MESIN PENGERING EMPON- EMPON

ANALISA PERFORMANSI HEAT EXCHANGER PADA SISTEM PENDINGIN MAIN ENGINE FIREBOAT WISNU I (Studi Kasus untuk Putaran Main Engine rpm)

Analisis Perpindahan Panas Pada Cooler Tank FASSIP - 01

ANALISIS PERHITUNGAN LAJU PERPINDAHAN PANAS ALAT PENUKAR KALOR TYPE PIPA GANDA DI LABORATORIUM UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 JAKARTA

Sujawi Sholeh Sadiawan, Nova Risdiyanto Ismail, Agus suyatno, (2013), PROTON, Vol. 5 No 1 / Hal 44-48

Perencanaan Mesin Pendingin Absorbsi (Lithium Bromide) memanfaatkan Waste Energy di PT. PJB Paiton dengan tinjauan secara thermodinamika

Studi Eksperimental Sistem Pengering Tenaga Surya Menggunakan Tipe Greenhouse dengan Kotak Kaca

DAFTAR ISI. KATA PENGANTAR... i. ABSTRAK... iv. DAFTAR ISI... vi. DAFTAR GAMBAR... xi. DAFTAR GRAFIK...xiii. DAFTAR TABEL... xv. NOMENCLATURE...

JURNAL TEKNIK POMITS 1

ANALISA HEAT EXCHANGER JENIS SHEEL AND TUBE DENGAN SISTEM SINGLE PASS

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: ( Print) B-174

Tekad Sitepu, Sahala Hadi Putra Silaban Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

Perbandingan Distribusi Temperatur Pada Drum Brakes Standar dan Modifikasi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN HEAT EXCHANGER CROSS FLOW MIXED, FINNED TUBE FOUR PASS, UNTUK MENGERINGKAN EMPON-EMPON DENGAN VARIASI MASS FLOW RATE

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PITCH

PENGUJIAN MESIN PENGERING KAKAO ENERGI SURYA

PENERAPAN PERANGKAT LUNAK KOMPUTER UNTUK PENENTUAN KINERJA PENUKAR KALOR

OLEH : SHOLEHUL HADI ( ) DOSEN PEMBIMBING : Ir. SUDJUD DARSOPUSPITO, MT.

Transkripsi:

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (214) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) B-91 Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Kecepatan Udara Terhadap Performa Heat Exchanger Jenis Compact Heat Exchanger (Radiator) Dengan Susunan Tube Inline Sebagai Pemanas Pada Irvan Paramananda, Prabowo Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 6111 e-mail: prabowo@me.its.ac.id Abstrak Pengeringan yang dilakukan pada batu bara dengan memanfaatkan udara panas menggunakan konsep heat exchanger. Salah satu heat exchanger yang sering digunakan adalah heat exchanger dengan tipe single row-fin tube yaitu. Radiator ini akan dimanfaatkan sebagai penghasil udara panas dari air panas yang mengalir dan dihembuskan oleh kipas. Penelitian ini difokuskan pada effectiveness dari komponen fungsi dari kecepatan udara mulai dari kecepatan 1 m/s, 2 m/s, 3 m/s, 4 m/s dan 5 m/s dan fungsi jumlah yang digunakan. Prinsip dari yang digunakan adalah mengalirkan fluida panas berupa air ke dalam tube-tube kemudian didinginkan oleh udara yang dihembuskan oleh fan yang melewati fin sehingga air yang keluar dari tube menjadi dingin dan udara yang melewati fin menjadi panas. Hasil yang didapatkan dari eksperimen ini diantaranya kecepatan udara yang optimal terhadap proses pengeringan batu bara yang dipakai pada alat pengering batu bara adalah sebesar 5 m/s dengan menggunakan 2. q hot untuk penggunaan 2 dengan kecepatan udara sebesar 5 m/s adalah 3121.17 Watt. Effectiveness pada penggunaan 2 dengan kecepatan udara sebesar 5 m/s adalah.65. Efisiensi fin yang terjadi pada kecepatan udara 5 m/s dengan menggunakan 2 sebesar.93 Kata Kunci compact heat exchanger, effectiveness, efisiensi fin, kecepatan udara, udara panas. S I. PENDAHULUAN alah satu cara untuk menghasilkan listrik secara optimal dan efisien, maka suatu PLTU batubara didesain untuk menggunakan batubara dengan kadar air (moisture) dan nilai kalor (heating value) tertentu. Kadar air pada batubara yang dihasilkan oleh oleh tambang di Indonesia sangat tinggi (termasuk dalam kategori low rank coal). Untuk produksi batubara dengan kadar air yang rendah (high rank coal) sudah banyak diekspor sehingga PLTU harus menggunakan batubara tipe low rank coal. Tetapi saat ini sudah banyak dikembangkan teknologi untuk meningkatkan nilai kalor dari batubara yang semula tergolong batubara dengan nilai kalor rendah menjadi batubara dengan nilai kalor tinggi. Oleh karena itu, batubara harus di-treatment terlebih dahulu untuk mengurangi kadar airnya dengan alat pengering batubara (coal dryer) yang salah satu teknologinya menggunakan sistem cyclone. Coal dryer sistem cyclone memanfaatkan aliran udara panas melewati Gambar 1. Foto instalasi peralatan Keterangan gambar: 1. Kipas 2. Radiator 3. Pengarah udara 4. Drying chamber 5. Centrifugal blower 6. Valve utama 7. Pompa air 8. Heater blade yang digunakan untuk mengeringkan batubara yang bergerak karena udara yang berputar melewati blade. Aliran udara panas tersebut diperoleh dari udara luar yang dipanaskan oleh air yang mengalir di dalam tube dalam konsep heat exchanger [1]. Konsep dari compact heat exchanger adalah mengalirkan fluida panas berupa air ke dalam tube-tube kemudian didinginkan oleh udara yang dihembuskan oleh fan yang melewati fin sehingga air yang keluar dari tube menjadi dingin dan udara yang melewati fin menjadi panas. Udara panas inilah yang selanjutnya dimanfaatkan oleh sistem coal dryer untuk mengeringkan batubara. A. Metode Penelitian II. METODE PENGUJIAN Berikut berupa skema penelitian yang digunakan secara

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (214) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) B-92 Tabel 1. Data spesifikasi tipe 4K No Data Nilai 1. Tipe Compact heat exchanger circular tube continuous fin 2. Volume PxLxT = 467 mm x 5 mm x 33 mm 3. Diameter tube 1 mm 4. Panjang tube 33 mm 5. Jumlah baris tube 2 6. Jumlah tube tiap baris 22 7. Jarak antar tube 11 mm 8. Jumlah tube arah trasversal 2 9. Jumlah tube arah longitudinal 22 1. Tebal fin.3 mm 11. Panjang fin 44 mm 12. Lebar fin 5 mm 13. Jumlah fin 165 Gambar 2. Skema titik pengukuran pada uji performa Keterangan gambar : 1. Reservoir untuk menampung air hasil sirkulasi. 2. Heater untuk memanaskan air. 3. Flowmeter untuk mengukur debit air. 4. Pompa untuk mensirkulasikan air panas menuju. 5. Valve untuk memvariasikan debit air. 6. Anemometer untuk menghitung kecepatan angina. 7. T1 : Thermocouple 1, mengukur temperatur air masuk pertama. 8. T2 : Thermocouple 2, mengukur temperatur air keluar pertama. 9. T3 : Thermocouple 3, mengukur temperatur air masuk kedua. 1. T4 : Thermocouple 4, mengukur temperatur air keluar kedua. 11. T5 : Thermocouple 5, mengukur temperatur udara masuk kedua. 12. T6 : Thermocouple 6, mengukur temperatur udara keluar kedua. 13. T7 : Thermocouple 7, mengukur temperatur udara keluar pertama. keseluruhan ditunjukkan pada gambar 1. Cara kerja alat pada gambar 1 adalah air dipanaskan oleh heater dan kemudian disirkulasikan oleh pompa air menuju ke. Valve utama dibuka fully open kemudian kipas dinyalakan dan disesuaikan untuk variasi yang akan dilakukan (1 m/s, 2 m/s, 3 m/s, 4 m/s dan 5 m/s), fan berfungsi untuk mengalirkan udara ke agar membawa panas dari air yang mengalir di melewati pengarah udara. Untuk penggunaan 1, kipas yang digunakan yaitu yang di belakang (dekat dengan Gambar 3. Sket untuk menunjukkan titik-titik pengukuran pada fin pengarah udara). Udara panas tersebut dihisap oleh centrifugal blower dan dimanfaatkan untuk mengeringkan batubara di dalam drying chamber. Dalam hal ini, penulis hanya akan membahas performa dan efisiensi fin dengan variasi kecepatan udara untuk penggunaan 1 dan 2. Spesifikasi yang dipakai untuk penelitian ini ditunjukkan dalam tabel 1. Penelitian kali ini dikhususkan pada pengujian performa sebagai compact heat exchanger dan efisiensi fin yang didapat sehingga dapat menghasilkan udara panas pada sistem pengeringan. Titik titik pengukuran pada pengujian performa seperti dijelaskan pada gambar 2 dan 3. B. Perhitungan Compact Heat Exchanger Berikut merupakan rumus yang digunakan dalam perhitungan compact heat exchanger [1] : Laju aliran massa sisi udara (ṁ udara ) : ṁ udara = ρ V Afr... (1) Mencari mass velocity (G): G = ρ x v x A fr...(2) A ff Reynold Number sisi udara (Re c ) : Re c = G D h... (3) µ Nusselt Number (Nu) : N u =.332 Pr 1/3 Re 1/2... (4) Mencari Stanton Number (St) : S t = N u P r R e... (5) Koefisien konveksi sisi udara (h cold ) : h cold = S t G cp... (6) Laju perpindahan panas konveksi sisi udara (q cold ) : q cold = h cold A cold ( T c in T c out )... (7) Effectiveness (ε) : ε = q cold Efisiensi fin (ƞ f ) q ƞ f = f q maks = Ch (Thi Tho) Cmin ( Thi Tci ) = ha f (T T ~) q max ha f (T b T ~ ) Cc ( Tco Tci ) =...(8) Cmin (Thi Tci)... (9) Fin Effectiveness (ε f ) ε f = q f q wf = q f ha wf (T b T ~ )...(1)

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (214) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) B-93 Temperatur ( o C) 9 85 8 75 7 65 6 55 5 45 4 Gambar 4. Distribusi temperatur air dan udara keluar terhadap kecepatan udara q (watt) 35 3 25 2 15 1 5 Temperatur = f (Kecepatan udara) Gambar 5. q hot dan q cold terhadap kecepatan udara III. q = f (Kecepatan Udara) HASIL DAN PEMBAHASAN Tho Tho Tco Tco q hot q cold q hot q cold Pada penelitian pengaruh variasi kecepatan udara terhadap performa heat exchanger jenis compact heat exchanger () dengan susunan tube inline sebagai pemanas pada sistem pengeringan batubara yang ditunjukkan oleh grafik dari tiap variasi kecepatan udara seperti pada gambar berikut ini Pada gambar 4 T ho merupakan Temperature hot out (temperatur air keluar ) dan T co merupakan Temperature cold out (temperatur udara keluar ). Trendline grafik dapat dilihat bahwa semakin besar kecepatan udara maka semakin besar temperatur yang terjadi. Temperatur air keluar untuk 1 lebih besar dibandingkan dengan temperatur air keluar untuk 2. Sedangkan temperatur udara keluar untuk 2 lebih besar dibandingkan dengan temperatur udara keluar untuk 1. Semakin meningkatnya kecepatan udara dengan debit air yang sama dengan menggunakan 2 maka partikel air yang membawa energi panas akan menurun, akibatnya energi panas yang dipindahkan ke udara semakin tinggi dibandingkan dengan menggunakan 1. Pada gambar 5, q hot merupakan laju perpindahan panas sisi air sedangkan q cold merupakan laju perpindahan panas sisi udara. q hot dan q cold meningkat seiring bertambahnya kecepatan udara. q hot dan q cold untuk penggunaan 2 lebih besar daripada q hot dan q cold untuk penggunaan 1 pada kecepatan udara yang sama. Perbedaan q hot maupun q cold untuk penggunaan 2 dan 1 h (W/m 2 K) 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1121416 Re Sisi Udara Gambar 6. Koefisien konveksi sisi udara terhaap re sisi udara Effectiveness.7.65.6.55.5.45.4.35.3.25.2.15 h = f (Re Sisi Udara) Effectiveness = f (ṁ udara )..1.2.3.4.5.6.7.8.9 ṁ udara Gambar 7. Effectiveness fungsi ṁ udara h dengan 1 h dengan 2 1 Radiator 2 Radiator kemungkinan disebabkan karena perbedaan temperatur air dan temperatur udara. Untuk penggunaan 2, perbedaan temperatur air lebih besar dibandingkan dengan perbedaan temperatur air untuk penggunaan 1. Serta disebabkan karena luasan perpindahan panas dengan menggunakan 2 yang lebih besar dibandingkan dengan pemakaian 1. Pada gambar 6, h merupakan koefisien konveksi sisi udara, dari grafik di atas dapat dilihat bahwa koefisien konveksi udara naik dengan semakin besarnya Reynold udara. Hal ini terjadi karena semakin besarnya Reynold udara, maka energi yang dipindahkan oleh udara ke permukaan alat penukar panas akan semakin besar. Dengan semakin besarnya kecepatan udara maka potensi perpindahan panasnya juga akan semakin besar, akibatnya temperatur udara keluar naik yang membuat harga properties udara akan semakin besar sehingga koefisien konveksi juga semakin besar. Secara teori semakin besar kecepatan udara dengan rho konstan maka G juga akan semakin besar sehingga Re akan semakin besar. Semakin besar Re cold, Nu juga akan mengalami kenaikan karena Nu sebanding dengan Re maka jika nilai Re tinggi maka nilai Nu akan tinggi pula. Oleh karena itu semakin besar nilai G (mass velocity), semakin besar pula nilai h cold. Sehingga dapat disimpulkan semakin besar nilai Re cold maka nilai h cold juga akan semakin besar. Gambar 7 dari pengamatan grafik di atas dapat dilihat trendline dari grafik yaitu semakin tinggi nilai ṁ udara maka effectiveness dari juga semakin tinggi, secara teori semakin besar kecepatan udara maka ṁ udara juga akan semakin besar sehingga menyebabkan nilai effectiveness

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (214) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) B-94 Effectiveness Gambar 8. Effectiveness (ɛ) fungsi NTU untuk berbagai cr dengan m enggunakan 2 Efisiensi fin 1.9.8.7.6.5.4.3.2.1 1..98.96.94.92.9.88.86.84 Effectiveness = f (NTU).4.8 1.2 1.6 2 NTU Efisiensi Fin = f (Kecepatan Udara) Gambar 9. Efisiensi fin (η f ) terhadap kecepatan udara cr,64 cr,128 cr,191 cr,255 cr,318 akan semakin naik. Jika ṁ udara semakin tinggi akan mengakibatkan nilai dari q actual akan naik begitu juga dengan nilai q max semakin ṁ udara tinggi maka nilai C min akan naik. Gambar 8 di atas adalah grafik effectiveness terhadap NTU untuk berbagai nilai Cr. Dari pengamatan grafik di atas dapat dilihat trendline dari grafik yaitu semakin besar nilai NTU dan semakin kecil nilai Cr maka nilai effectiveness juga semakin besar. Dimana dengan bertambahnya kecepatan udara maka nilai overall heat transfer koefisien akan mengalami kenaikan sehingga, dengan luasan perpindahan panas yang sama dan perubahan nilai Cmin yang relatif tinggi, nilai dari NTU akan naik yang mengakibatkan naiknya nilai effectiveness. Dari pengamatan grafik di atas dapat dilihat trendline dari grafik yaitu semakin tinggi kecepatan udara maka efisiensi fin (η f ) semakin turun. Secara teori semakin besar kecepatan udara maka temperatur rata-rata fin tersebut akan turun. Semakin rendah kecepatan udara yang diberikan maka temperatur rata-rata fin akan besar sehingga perbedaan temperatur antara permukaan fin dengan udara akan besar juga begitu pula sebaliknya jika kecepatan udara besar maka temperatur rata-rata fin akan turun, jadi perbedaan temperatur antara permukaan fin dengan udara akan kecil sehingga perbandingan dari q f semakin turun seiring q maks bertambahnya kecepatan udara. Effectiveness fin 8. 7.5 7. 6.5 6. Effectiveness Fin = f (Kecepatan Udara) Gambar 1. Pengaruh kecepatan udara terhadap fin effectiveness Efektivitas Fin merupakan rasio perpindahan panas dari sirip ke perpindahan panas jika sirip itu tidak ada (without fin). Dari trendline pada gambar 9 effectiveness mengalami penurunan, semakin cepat kecepatan udara maka laju perpindahan panas pada fin akan meningkat dan temperatur rata-rata pada permukaan fin menjadi tinggi, sehingga perbedaan temperatur antara permukaan fin dengan udara akan besar. Tetapi di sisi lain dengan meningkatnya laju perpindahan panas fin, laju perpindahan panas tanpa fin (q wf ) juga mengalami peningkatan, sehingga perbandingan dari laju perpindahan panas fin (q f ) terhadap laju perpindahan panas tanpa fin (q wf ) akan semakin turun dengan semakin besarnya kecepatan udara. Tetapi dari hasil yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa fin meningkatkan perpindahan panas sebagaimana mestinya karena fin effectiveness > 2 [1]. I. KESIMPULAN Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan dalam menguji performa dan efisiensi fin dapat disimpulkan: 1. Laju perpindahan panas aktual (q act ) meningkat seiring bertambahnya debit air. Pada debit 21L/h dengan kecepatan udara 1 m/s, q act untuk penggunaan 1 adalah 2289.47 W dan q act untuk penggunaan 2 adalah 5348.2 W. Pada debit 21L/h dengan kecepatan udara 5 m/s, q act untuk penggunaan 1 adalah 2.948 KW dan q act untuk penggunaan 2 adalah 29.447 KW. 2. Effectiveness (ɛ) meningkat seiring bertambahnya kecepatan udara. Pada kecepatan udara 1 m/s, effectiveness 1 adalah.24 dan penggunan 2 adalah.58. Untuk penggunaan 2 effectiveness sekitar.65 dibandingkan effectiveness pada penggunaan 1 sebesar.45 untuk kecepatan udara 5 m/s. 3. Temperatur udara keluar untuk 2 dengan kecepatan 5 m/s lebih besar yaitu sebesar 65.13 o C dibandingkan dengan temperatur udara keluar untuk 1 yaitu sebesar 54 o C jadi kecepatan udara yang optimal untuk proses pengeringan yang dipakai pada alat pengering adalah sebesar 5 m/s. 4. Efisiensi fin (ƞ f ) pada compact heat exchanger ini pada kecepatan 1 m/s sebesar.99 dan pada kecepatan 5 m/s sebesar.93

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (214) ISSN: 2337-3539 (231-9271 Print) B-95 UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Eng. Ir. Prabowo, M. Eng. Sebagai dosen pembimbing dan laboratorium Teknik Pendingin dan Pengkondisian Udara Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri ITS yang telah banyak mendukung kelancaran penelitian kali dan semua pihak yang membantu. DAFTAR PUSTAKA [1] Incropera, Frank P., DeWitt, Bergman, Lavine. 27. Fundamentals of Heat and Mass Transfer 6 th Edition. John Wiley & Sons Inc. New York. [2] Kays, W. M., A. L. London. Compact Heat Exchangers second edition. McGraw Hill Book Company.