JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH TEMPERATUR COOLANT TERHADAP UNJUK KERJA PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF

KERJA PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF

SKRIPSI. Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Oleh: INDRA WIJAYA NIM. I

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PITCH

ANALISA PERPINDAHAN KALOR PADA KONDENSOR PT. KRAKATAU DAYA LISTRIK

SKRIPSI. Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Oleh: INDRA SETYAWAN NIM. I

STUDI EKSPERIMENTAL PENINGKATAN PERPINDAHAN PANAS PADA PENUKAR KALOR PIPA KONSENTRIK DENGAN REGULARLY SPACED HELICAL SCREW TAPE INSERT

Tugas Akhir. Perancangan Hydraulic Oil Cooler. bagi Mesin Injection Stretch Blow Molding

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

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

PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAN ETHYLENE GLYCOL TERHADAP LAJU PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

TUGAS AKHIR ANALISIS PENGARUH KECEPATAN ALIRAN FLUIDA TERHADAP EFEKTIFITAS PERPINDAHAN PANAS PADA HEAT EXCHANGER JENIS SHELL AND TUBE

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

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

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

BAB II DASAR TEORI. ke tempat yang lain dikarenakan adanya perbedaan suhu di tempat-tempat

SIMULASI PERPINDAHAN PANAS GEOMETRI FIN DATAR PADA HEAT EXCHANGER DENGAN ANSYS FLUENT

ANALISIS KINERJA COOLANT PADA RADIATOR

Tugas Sarjana Bidang ADI SUMANTO L2E JURUSAN

Gambar 3-15 Selang output Gambar 3-16 Skema penelitian dengan sudut pipa masuk Gambar 3-17 Skema penelitian dengan sudut pipa masuk

BAB II DASAR TEORI 2.1 Pasteurisasi 2.2 Sistem Pasteurisasi HTST dan Pemanfaatan Panas Kondensor

SIMULASI NUMERIK PENINGKATAN PERPINDAHAN PANAS PADA PENUKAR KALOR DENGAN RECTANGULAR- CUT TWISTED TAPE INSERT

UJI EKSPERIMENTAL OPTIMASI LAJU PERPINDAHAN KALOR DAN PENURUNAN TEKANAN PENGARUH JARAK BAFFLE

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Disusun oleh : Arif ad Isnan NIM. I D. Danardono, ST., MT, Ph.D. NIP

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

Panas berpindah dari objek yang bersuhu lebih tinggi ke objek lain yang bersuhu lebih rendah Driving force perbedaan suhu Laju perpindahan = Driving

SIDANG HASIL TUGAS AKHIR

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


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

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

BAB I. PENDAHULUAN...

SKRIPSI. Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Oleh: MUHAMMAD NAOFAL HAITAMI NIM. I

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

UNIVERSITAS DIPONEGORO TUGAS SARJANA. Disusun oleh:

SKRIPSI ALAT PENUKAR KALOR

BAB IV PENGOLAHAN DATA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN I.1.

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik TAMBA GURNING NIM SKRIPSI

INVESTIGASI KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS PADA DESAIN HELICAL BAFFLE PENUKAR PANAS TIPE SHELL AND TUBE BERBASIS COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)

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

BAB II TEORI ALIRAN PANAS 7 BAB II TEORI ALIRAN PANAS. benda. Panas akan mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang

TUGAS AKHIR EKSPERIMEN HEAT TRANSFER PADA DEHUMIDIFIER DENGAN AIR DAN COOLANT UNTUK MENURUNKAN KELEMBABAN UDARA PADA RUANG PENGHANGAT

ANALISIS FAKTOR GESEK PADA PIPA AKRILIK DENGAN ASPEK RASIO PENAMPANG 1 (PERSEGI) DENGAN PENDEKATAN METODE EKSPERIMENTAL DAN EMPIRIS TUGAS AKHIR

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

BAB I PENDAHULUAN. kebutuhan utama dalam sektor industri, energi, transportasi, serta dibidang

SIMULASI DISTRIBUSI TEMPERATUR PADA SUATU RUANGAN BERATAP GENTENG BERBAHAN KOMPOSIT PLASTIK-KARET MENGGUNAKAN ANSYS FLUENT

II. TINJAUAN PUSTAKA

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

PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN, KECEPATAN ALIRAN DAN TEMPERATUR ALIRAN TERHADAP LAJU PENGUAPAN TETESAN (DROPLET) LARUTAN AGAR AGAR SKRIPSI

UNIVERSITAS DIPONEGORO

PENGARUH VARIASI FLOW DAN TEMPERATUR TERHADAP LAJU PENGUAPAN TETESAN PADA LARUTAN AGAR-AGAR SKRIPSI

Perencanaan Heat Exchangers pada Sistem Pendinginan Minyak Bantalan Poros Turbin Generator PLTA PB. Soedirman

PERPINDAHAN MASSA KONVEKTIF DENGAN KONTROL TURBULENSI MENGGUNAKAN GANGGUAN DINDING PADA SEL ELEKTROKIMIA PLAT SEJAJAR SKRIPSI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

PENGUJIAN PENGARUH VARIASI HEAD SUPPLY DAN PANJANG LANGKAH KATUP LIMBAH TERHADAP UNJUK KERJA POMPA HIDRAM

BAB III METODE PENELITIAN

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

TUGAS AKHIR. Perbandingan Temperatur Pada PTC Dengan Kamera Infrared antara Fluida Air dan Minyak Kelapa Sawit

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH MODIFIKASI BOUNDARY CONDITION PADA STAMP-TYPE SENSOR TERHADAP DISTRIBUSI TEMPERATUR SKRIPSI

BAB II TEORI DASAR 2.1 Perancangan Sistem Penyediaan Air Panas Kualitas Air Panas Satuan Kalor

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

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

DAFTAR ISI. i ii iii iv v vi

PENGUJIAN KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS DAN FAKTOR GESEKAN PADA PENUKAR KALOR PIPA KONSENTRIK DENGAN PERFORATED TWISTED TAPE INSERT

BAB I PENDAHULUAN. 1 Universitas Indonesia. Analisa aliran berkembang..., Iwan Yudi Karyono, FT UI, 2008

BAB II LANDASAN TEORI

EFEKTIVITAS PENUKAR KALOR TIPE PLATE P41 73TK Di PLTP LAHENDONG UNIT 2

31 4. Menghitung perkiraan perpindahan panas, U f : a) Koefisien konveksi di dalam tube, hi b) Koefisien konveksi di sisi shell, ho c) Koefisien perpi

ANALISIS FAKTOR GESEKAN PADA PIPA HALUS ABSTRAK

BAB II LANDASAN TEORI

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

DAFTAR ISI Novie Rofiul Jamiah, 2013

LAPORAN TUGAS AKHIR ANALISA PERHITUNGAN ALAT PENUKAR PANAS TIPE SHEEL & TUBE PADA INDUSTRI ASAM SULFAT

Masalah aliran fluida dalam PIPA : Sistem Terbuka (Open channel) Sistem Tertutup Sistem Seri Sistem Parlel

PERANCANGAN KOMPRESOR TORAK UNTUK SISTEM PNEUMATIK PADA GUN BURNER

PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP BUANG TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI PADA POMPA HIDRAM

Tabel 2.3 Daftar Faktor Pengotoran Normal ( Frank Kreit )

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN MESIN PENGERING KAYU PORTABEL DENGAN BAHAN BAKAR BRIKET GERGAJI UNTUK PENGRAJIN HANDICRAFT di SURAKARTA

DAFTARISI HALAMAN JUDUL LEMBARAN PENGESAHAN DOSEN PEMBIMBING LEMBARAN PENGESAHAN DOSEN PENGUJI HALAMAN PERSEMBAHAN HALAMAN MOTTO KATA PENGANTAR

BAB II LANDASAN TEORI

Taufik Ramuli ( ) Departemen Teknik Mesin, FT UI, Kampus UI Depok Indonesia.

BAB II LANDASAN TEORI

KATA PENGANTAR. Assalamu alaikum warohmatullah wabarokatuh. dapat menyelesaikan Skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan

BAB IV PENGUMPULAN DAN PERHITUNGAN DATA

RANCANG BANGUN KOMPRESOR DAN PIPA KAPILER UNTUK MESIN PENGERING PAKAIAN SISTEM POMPA KALOR DENGAN DAYA 1 PK SKRIPSI

METODOLOGI PENELITIAN. Waktu dan Tempat Penelitian. Alat dan Bahan Penelitian. Prosedur Penelitian

PENGARUH KOEFISIEN PERPINDAHANKALOR KONVEKSI DAN BAHAN TERHADAP LAJU ALIRAN KALOR, EFEKTIVITAS DAN EFISIENSI SIRIP DUA DIMENSI KEADAAN TAK TUNAK

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

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

SKRIPSI. Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Oleh: SEPTIAN FATCHURAHMAN NIM. I

BAB lll METODE PENELITIAN

Transkripsi:

PENGARUHCOOLANT BERBAHAN DASAR AIR DENGAN ETILEN GLIKOL TERHADAP UNJUK KERJA PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana teknik Oleh : DANY PRADIPTA NIM. I 1407020 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013

PENGARUH COOLANT BERBAHAN DASAR AIR DAN ETILEN GLIKOL TERHADAP UNJUK KERJA PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF Disusun oleh : Dany Pradipta NIM. I 1407020 Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Wibawa Endra J, ST., MT. Tri Istanto, ST., MT. NIP. 197009112000031001 NIP. 19730820200121001 Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari... tanggal... 2013 1. Dr. Dwi Aries Himawanto, ST., MT. NIP. 197403262000031001 2. Ubaidillah, S.T., M.Sc.... NIP. 198408252010121004 Mengetahui: Ketua Jurusan Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir Didik Djoko Susilo ST., MT Wahyu Purwo Raharjo, ST., MT. NIP. 197203131997021001 NIP. 197202292000121001 iii

MOTTO Selalu evaluasi hari ini dan kemarin dan susun strategi terbaik dalam menghadapi tantangan untuk mengejar hari esok yang lebih baik (Penulis) sebuah tali simpul yang rumit tidak bisa dikerjakan dengan emosi, tapi butuh kepala dingin dan keuletan untuk menyelesaikannya (Penulis) Sebaik-baiknya manusia adalah orang yang membaca Al-qur an dan mengamalkannya (Al-Hadist) Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kemampuannya (QS. Al Baqarah : 86) iv

PENGARUH KOMPOSISI AIR DAN ETILEN GLIKOL TERHADAP UNJUK KERJA PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF Dany Pradipta Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta danydiepta@gmail.com Abstrak Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh komposisi air dan etilen glikol pada coolant terhadap unjuk kerja perpindahan panas dan penurunan tekanan pada radiator tipe corrugated louvered fin with rectangular channel. Penelitian ini menggunakan variasi etilen glikol dan air sebagai coolant radiator dengan komposisi: 100 % air, 80 % air dan 20 % etilen glikol, 60 % air dan 40 % etilen glikol, serta 40 % air dan 60 % etilen glikol. Untuk debit coolant divariasi antara 30-45 lpm. Pada penelitian ini temperatur coolant masuk radiator dan kecepatan udara masuk duct dijaga 80 C dan 3m/s. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan etilen glikol dan debit akan meningkatkan laju perpindahan panas dan koefisien perpindahan panas konveksi rata - rata di sisi coolant. Selanjutnya penambahan etilen glikol dan debit akan meningkatkan penurunan tekanan di sisi coolant. Kata kunci: Unjuk kerja perpindahan panas, radiator, coolant. v

INFLUENCE DIFFERENT COMPOTITION OF WATER AND ETHYLENE GLYCOL AS COOLANT AGAINTS HEAT TRANSFER PERFORMANCE AND PRESSURE DROP OF AUTOMOTIVE RADIATOR Dany Pradipta Department of Mechanical Engineering, Engineering Faculty Sebelas Maret University, Surakarta danydiepta@gmail.com ABSTRACT The aims of the research are to determine influence of the composition of water and ethylene glycol againts heat transfer performance and pressure drop on radiator having type corrugated louvered fin with rectangular channel. The experiment varied ethylene glycol and water as coolant radiator with composition of 100 % water, 80 % water to 20 % ethylene glycol, 40 % water to 60 % ethylene glycol and 60 % water to 40 % ethylene glycol. The coolant flow rate was varied in the range of 30-45 lpm. The inlet coolant temperature and air velocity were set to be 80 C and 3 m/s, respectively. The results showed that addition volume of ethylene glycol and coolant flow rate will increase average heat transfer coefficient and heat transfer rate of coolant side. Furthermore addition volume of ethylene glycol and coolant flow rate will increase the pressure drop in the coolant side. Keywords: Heat transfer performance, radiator, coolant vi

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.adapun tujuan penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Teknik di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyampaikan terima kasih yang sangat mendalam kepada semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini, khususnya kepada : 1. Bapak Wibawa E.J, S.T., M.T.selaku dosen pembimbing I yang dengan ikhlas dan sabar memberikan banyak bantuan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Bapak Tri Istanto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan banyak masukan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. 3. Kedua orang tua terutama ibu (Sri Suwarni) dan bapak (Suprapto) penulis yang selalu mendoakan dan mengajarkan tentang tanggung jawab, saudara-saudara tercinta Ryzky Apriandana dan seluruh keluarga terima kasih atas do a, kasih sayang, dan semangat yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 4. Kumala Sari yang telah memberikan motifasi, dukungan dan semangat yang besar hingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Selalu sabar dan tidak pernah berhenti memberi teguran dan masukan. Terima kasih juga atas do anya dan perhatianya,terima kasih banyak. Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Adanya saran, koreksi dan kritik demi kesempurnaan skripsi ini, akan penulis terima dengan ikhlas dan dengan ucapan terima kasih. Surakarta, Juli 2013 Penulis vii

DAFTAR ISI Halaman i ii iii iv v vii viii x xi xii xv xix Halaman Judul... Halaman Surat Penugasan... Halaman Pengesahan... Halaman Motto... Abstrak... Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Tabel... Daftar Gambar... Daftar Persamaan... Daftar Notasi... Daftar Lampiran... BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah... 1 1.2. Perumusan Masalah... 2 1.3. Batasan Masalah... 3 1.4. Tujuan Dan Manfaat... 3 1.5. Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka... 5 2.2. Dasar Teori... 7 2.2.1. Radiator... 7 2.2.2. Media Pendingin (coolant)... 10 2.2.3. Teknologi Coolant... 11 2.2.4. Perpindahan Panas... 11 2.2.5. Parameter Tanpa Dimensi... 12 2.3. Perhitungan Pada Radiator... 14 2.3.1. Geometri Radiator... 14 2.3.2. Perhitungan Luas Perpindahan Panas... 15 2.3.3. Analisa Perpindahan Panas... 16 2.3.4. Analisa Penurunan Tekanan... 22 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tempat Penelitian... 27 3.2. Bahan Penelitian... 27 3.3. Alat Penelitian... 27 3.4. Prosedur Penelitian... 34 3.4.1. Tahap Persiapan... 34 3.4.2. Tahap Kalibrasi Alat... 34 3.4.5. Tahap Pengujian... 35 3.5. Metode Analisis Data... 35 3.6. Diagram Alir Penelitian... 36 BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1. Uji Validitas Perpindahan Panas... 37 viii

4.2. Pengaruh komposisi dan debit coolant terhadap laju perpindahan panas rata rata (Q ave )... 39 4.3. Pengaruh komposisi dan debit coolant terhadapkoefisien perpindahan panas konveksi berdasarkan sisi permukaan pipa radiator (tube) / h i... 40 4.4. Pengaruh komposisi dan debit coolant terhadapkoefisien perpindahan panas konveksi menyeluruh / UA... 41 4.5. Pengaruh komposisi coolant terhadap hubungan antara Reynolds dengan ε... 42 4.6. Pengaruh komposisi dan debit coolant terhadap penurunan tekanan / pressure drop... 43 4.7. Pengaruh komposisi dan debit coolant terhadap friction factor... 44 BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan... 45 5.2. Saran... 45 DAFTAR PUSTAKA... 46 LAMPIRAN... 48 ix

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1. Dimensi radiator... 30 x

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Susunan aliran coolant pada radiator... 7 Gambar 2.2. Komponen radiator... 8 Gambar 2.3. Fin dan tube radiator... 8 Gambar 2.4. Corrugated louver fin with rectangular channel... 9 Gambar 2.5. Tutup radiator... 9 Gambar 2.6. Ilustrasi jenis-jenis perpindahan panas... 12 Gambar 2.7. Dimensi dasar pada radiator... 14 Gambar 2.8. Faktor koreksi LMTD... 18 Gambar 2.9. Analogi listrik untuk perpindahan panas pada radiator... 18 Gambar 2.10. Pengukuran pressure drop pada radiator di sisi tube dengan menggunakan manometer... 23 Gambar 2.11. Pengukuran pressure drop pada radiator di sisi udara dengan menggunakan manometer... 25 Gambar 4.1. Grafik hubungan Re dengan Nu untuk coolant air... 38 Gambar 4.2. Grafik hubungan Reynolds dengan Nusselt untuk coolant 60% EG & 40% water... 38 Gambar 4.3. Grafik hubungan debit coolant dengan laju perpindahan rata - rata(q ave )... 39 Gambar 4.4. Grafik hubungan antara debit coolant terhadap koefisien perpindahan panas berdasarkan sisi tube... 40 Gambar 4.5. Grafik hubungan antara debit coolant dengan koefisien perpindahan panas overall / UA... 41 Gambar 4.6. Grafik hubungan antara Reynolds coolant terhadap efektifitas (ε)... 42 Gambar 4.7. Grafik hubungan debit coolant dengan ΔP di sisi coolant 43 Gambar 4.8. Grafik hubungan antara Reynolds coolant dengan faktor gesekan / f... 44 xi

DAFTAR PERSAMAAN Halaman Persamaan (2.1) Rumus dasar perpindahan panas secara konduksi... 11 Persamaan (2.2) Persamaan dasar perpindahan panas konveksi... 12 Persamaan (2.3) Rumus perpindahan panas radiasi... 12 Persamaan (2.4) Bilangan reynolds... 13 Persamaan (2.5) Bilangan Prandtl... 13 Persamaan (2.6) Bilangan Nusselt... 13 Persamaan (2.7) Panjang sirip... 15 Persamaan (2.8) Luas frontal inti radiator... 15 Persamaan (2.9) Luas frontaltube radiator... 15 Persamaan (2.10) Luas perpindahan panas frontal sirip... 15 Persamaan (2.11) Luas perpindahan panas pada sirip... 15 Persamaan (2.12) Luas perpindahan panas pada pipa coolant sisi dinding luar tanpa sirip... 15 Persamaan (2.13) Luas perpindahan panas total pada sisi coolant... 15 Persamaan (2.14) Luas penampang pipa coolant sisi dinding dalam... 15 Persamaan (2.15) Luas perpindahan panas total pada sisi coolant... 15 Persamaan (2.16) Keliling penampang pipa coolant sisi dinding dalam 15 Persamaan (2.17) Luas laluan udara total... 15 Persamaan (2.18) Luas laluan coolant total... 15 Persamaan (2.19) Laju perpindahan panas di sisi coolant... 16 Persamaan (2.20) Laju perpindahan panas di sisi udara... 16 Persamaan (2.21) Temperatur bulk coolant... 16 Persamaan (2.22) Temperatur bulk udara... 16 Persamaan (2.23) Laju perpindahan panas sisi coolant di pipa radiator. 16 Persamaan (2.24) Laju perpindahan panas sisi udara di pipa radiator... 16 Persamaan (2.25) Perhitungan bilangan reynolds... 16 Persamaan (2.26) Diameter hidrolik... 16 Persamaan (2.27) Kecepatan coolant di dalam pipa coolant (V c )... 16 Persamaan (2.28) Bilangan Nusselt aktual rata-rata... 17 Persamaan (2.29) Nusselt korelasi sieder-tate... 17 Persamaan (2.30) Nusselt korelasi Gnielinski... 17 Persamaan (2.31) Persamaan Gnielinski... 17 Persamaan (2.32) Laju perpindahan panas coolant... 17 Persamaan (2.33) Laju perpindahan panas udara... 17 Persamaan (2.34) Faktor koreksi... 17 Persamaan (2.35) Rumus Nilai DT LMTD... 18 Persamaan (2.36) Nilai DT 1... 18 Persamaan (2.37) Nilai DT 2... 18 Persamaan (2.38) Tahanan termal total radiator... 19 Persamaan (2.39) Tahanan termal total radiator... 19 Persamaan (2.40) Perhitungan koefisien perpindahan panas total (U)... 19 Persamaan (2.41) Perhitungan koefisien perpindahan panas total (U)... 19 Persamaan (2.42) Perhitungan koefisien perpindahan panas total (U)... 19 xii

Persamaan (2.43) Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata sisi coolant... 19 Persamaan (2.44) Penjabaran persamaan (2.43)... 19 Persamaan (2.45) Koefisien perpindahan panas overall di sisi coolant.. 19 Persamaan (2.46) Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di sisi coolant... 19 Persamaan (2.47) Efisiensi permukaan... 20 Persamaan (2.48) Luasan perpindahan panas total di sisi udara... 20 Persamaan (2.49) Efisiensi sirip... 20 Persamaan (2.50) Penjabaran rumus (2.49)... 20 Persamaan (2.51) Laju perpindahan panas udara... 20 Persamaan (2.52) Bilangan Nusselt rata-rata di sisi udara... 20 Persamaan (2.53) Diameter hidrolik yang terbentuk pada sirip... 20 Persamaan (2.54) Bilangan Reynolds pada sisi udara... 20 Persamaan (2.55) Laju kapasitas panas di sisi coolant... 21 Persamaan (2.56) Laju kapasitas panas di sisi udara... 21 Persamaan (2.57) Laju perpindahan panas di sisi coolant... 21 Persamaan (2.58) Laju perpindahan panas di sisi udara... 21 Persamaan (2.59) Efektivitas radiator (e)... 21 Persamaan (2.60) Beda temperatur maksimal penukar kalor... 21 Persamaan (2.61) Laju perpindahan panas maksimum yang mungkin... 21 Persamaan (2.62) Nilai laju kapasitas panas yang lebih kecil... 21 Persamaan (2.63) Nilai laju kapasitas panas yang lebih kecil... 21 Persamaan (2.64) Efektivitas radiator (e)... 21 Persamaan (2.65) Efektivitas radiator (e)... 21 Persamaan (2.66) Laju perpindahan panas rata-rata (Q ave )... 22 Persamaan (2.67) Nilai NTU... 22 Persamaan (2.68) Faktor gesekan Darcy... 22 Persamaan (2.69) Faktor gesekan aliran laminar... 22 Persamaan (2.70) Faktor gesekan aliran transisi... 22 Persamaan (2.71) Faktor gesekan turbulen... 22 Persamaan (2.72) f untuk aliran turbulen... 23 Persamaan (2.73) Faktor gesekan... 23 Persamaan (2.74) Penurunan tekanan terhadap jarak... 23 Persamaan (2.75) Head loss... 23 Persamaan (2.76) Persamaan energi untuk aliran tunak tak mampu mampat... 21 Persamaan (2.77) Head loss... 21 Persamaan (2.78) Head loss... 21 Persamaan (2.79) Faktor gesekan... 21 Persamaan (2.80) Faktor gesekan... 21 Persamaan (2.81) Penurunan tekanan / pressure drop... 24 Persamaan (2.82) Penurunan tekanan / pressure drop... 24 Persamaan (2.83) Penurunan tekanan / pressure drop... 24 Persamaan (2.84) Berat jenis fluida manometer... 24 Persamaan (2.85) Faktor gesekan... 24 Persamaan (2.86)Faktor gesekan... 24 xiii

Persamaan (2.87) Persamaan gas ideal... 25 Persamaan (2.88) Perbedaan tinggi cairan manometer, udara masuk duct 25 Persamaan (2.89) Perbedaan tinggi cairan manometer, udara keluar duct 26 Persamaan (2.90) Perbedaan tinggi vertical cairan manometer, udara masuk duct... 26 Persamaan (2.91) perbedaan tinggi vertical cairan manometer, udara keluar duct... 26 Persamaan (2.92) Penurunan tekanan / pressure drop... 26 Persamaan (2.93) Penurunan tekanan / pressure drop... 26 Persamaan (2.94) Berat jenis fluida manometer... 26 Persamaan (2.95) Beda tekanan di sisi udara... 26 Persamaan (2.96) Tekanan udara masuk duct... 26 Persamaan (2.97)Tekanan udara keluar duct... 26 Persamaan (2.98) Beda tekanan di sisi udara... 26 xiv

DAFTAR NOTASI q g g w m = sudut kemiringan manometer = 15 o = berat jenis coolant dalam radiator (kg/(m².s²)) = berat jenis fluida (mercury) dalam manometer (kg/(m².s²)) h = efisiensi sirip radiator d = ketebalan pipa radiator (m) r a = massa jenis udara (kg/m 3 ) r c = densitas coolant (kg/m 3 ) h o = efisiensi permukaan DT LMTD,cf = beda temperatur logaritmis ( C) t = debit coolant masuk radiator (m 3 /s) = laju aliran massa udara =r a.v a. A d (kg/s) = laju aliran massa coolant = r c. (kg/s) = sudut sirip = massa jenis aliran coolant dalam radiator (kg/m 3 ) = massa jenis fluida (mercury) dalam manometer (kg/m 3 ) h = beda ketinggian fluida dalam manometer (m) H 1 = perbedaan tinggi vertical cairan manometer, udara masuk duct (m) H 2 = perbedaan tinggi vertikal cairan manometer, udara keluar duct (m) L 1 = perbedaan tinggi cairan manometer, udara masuk duct (m) L 2 = perbedaan tinggi cairan manometer, udara keluar duct (m) P = penurunan tekanan udara pada radiator (kpa) T = beda temperatur ( o C) z = perubahan elevasi(m) µ a = densitas dinamik udara (kg/m.s) µ c = viskositas dinamik coolant (kg/m.s) α f = sudut sirip ( ) ε = emisivitas permukaan benda (0 s.d. 1) µ = viskositas coolant (kg/m.s) µ s =viskositas coolant berdasarkan suhu dinding tube (kg/m.s) ρ = massa jenis udara (kg/m 3 ) ρ 1 = massa jenis udara masuk duct (kg/m 3 ) ρ 2 = massa jenis udara keluar duct (kg/m 3 ) σ = konstanta Stefan Boltzmann (W/m 2.K 4 ) = berat jenis udara ( kg/m 2.s 2 ) A = luas perpindahan panas (m 2 ) A b = luas perpindahan panas pada pipa tanpa sirip (m 2 ) A c = luas penampang melintang aliran (m 2 ) A d = luas penampang saluran (duct) (m 2 ) A f = luas permukaan sirip (m 2 ) A fr,f = luas perpindahan panas frontal sirip (m 2 ) A fr,r = luas frontal inti radiator (m 2 ) A fr,t = luas frontal tube radiator (m 2 ) A i = luas permukaan dalam pipa radiator (m 2 ) A o = luas perpindahan panas total pada sisi udara (m 2 ) xv

= luas penampang pipa coolant sisi dinding dalam (m 2 ) A p,a = luas laluan udara total (m 2 ) A p,c = luas laluan coolant total (m 2 ) A t = luas permukaan rata-rata dinding pipa (m 2 ) B H = tinggi inti (Core height) B T = ketebalan inti (m) B W = lebar inti (Core width), = panas jenis udara (J/kg. o C), = panas jenis coolant (J/kg. o C) D = diameter dalam pipa (m) D h = diameter hidrolik pipa (m) D h,a = diameter hidrolik yang terbentuk pada sirip (m) D h,i = diameter hidrolik pipa radiator (m) e = kekasaran absolut (m) e/d = kekasaran relatif f = faktor gesekan aliran F = Faktor koreksi F 1 = panjang sirip (m) F d = fin depth (m) F h = tinggi sirip (m) F l = panjang sirip (m) F p = pitch sirip F t = ketebalan sirip (m) g = percepatan gravitasi = 9,8 (m/s 2 ) h = koefisien perpindahan panas konveksi (W/m 2o C) H 0 = ketinggian cairan manometer sebelum dialiri udara (m) H 1 = ketinggian cairan manometer setelah dialiri udara (katup A buka) (m) H 2 = ketinggian cairan manometer setelah dialiri udara (katup B buka) (m) h c = koefisien perpindahan panas konveksi di sisi coolant (W/m 2. o C) h = head loss berdasarkan faktor gesekan (m) h i = koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di sisi coolant (W/m 2. o C) h o = koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di sisi udara (W/m 2. o C) k = konduktivitas panas (W/m. o C) k a = konduktivitas termal udara (W/m. o C) k f = konduktivitas termal material sirip (W/m. o C) k t = konduktivitas termal dinding pipa (W/m. o C) k w = konduktivitas termal coolant di pipa radiator (W/m. o C) l = panjang pengukuran pressure drop(m) l = panjang sirip (m) L = panjang tube (m) L l = panjang louvred L p = louvre pitch = jumlah pipa coolant dalam satu baris N ct N f = jumlah sirip per meter N f(permeter) = jumlah sirip per meter N p = jumlah profil xvi

N r = jumlah baris dari pipa dalam dimensi kedalaman inti Nu = bilangan Nusselt Nu i = bilangan Nusselt rata-rata di pipa radiator Nu o = bilangan Nusselt rata-rata di sisi udara p = keliling terbasahi (wetted perimeter) (m) P 1 = tekanan udara masuk duct (kpa) P 2 = tekanan absolut udara keluar duct (kpa) P atm = tekanan atmosfer = 101325 (kpa) Pr = bilangan Prandtl Q = debit coolant di pipa radiator (m 3 /s) Q a = laju perpindahan panas di sisi udara (kw) Q ave = laju perpindahan panas rata-rata (kw) Q c = laju perpindahan panas di sisi pipa radiator (kw) Re = bilangan Reynolds Re a = bilangan Reynolds aliran udara Re c = bilangan Reynolds aliran coolant di pipa radiator R f = radius ujung sirip, = faktor pengotoran (fouling faktor) di sisi coolant, = faktor pengotoran (fouling faktor) di sisi udara = radius ujung pipa coolant (m) Ǵ = specific gravitymercury di dalam manometer = 13.56 T = temperatur fluida ( o C) = temperatur absolut udara masuk duct (K) T 1 T 2 = temperatur absolut keluar masuk duct (K), = temperatur udara masuk saluran ( o C), = temperatur udara keluar saluran ( o C), = temperatur bulk udara ( o C), = temperatur bulk coolant ( o C), = temperatur coolant masuk pipa radiator ( o C), = temperatur coolant keluar pipa radiator ( o C) T w = temperatur rata-rata dinding luar pipa radiator =, (o C) T w = temperatur permukaan benda ( o C) T w,out U i U o V x Y ct t Y p = temperatur dinding luar pipa radiator = (o C) = koefisien perpindahan panas menyeluruh di sisi coolant (W/m 2.C) = koefisien perpindahan panas menyeluruh di sisi udara (W/m 2.C) = kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s) = kecepatan rata-rata udara yang masuk ke radiator (m/s) = kecepatan coolant di pipa coolant (m/s) = ketebalan bahan (m) = panjang penampang pipa coolant (m) = panjang penampang tube (m) = lebar penampang pipa coolant (m) = panjang pipa coolant (m) = pitch pipa coolant = ketebalan pipa coolant (m) xvii

LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Data hasil penelitian... 49 Lampiran 2.Data seksi uji... 51 Lampiran 3. Contoh perhitungan pada variasi 20% etilen glikol dan 80% air pada debit coolant 30 lpm... 55 Lampiran 4. Data hasil perhitungan... 61 Lampiran 5. Tabel properties larutan air dengan etilen glikol... 65 Lampiran 6. Tabel properties udara... 67 xviii