Perpindahan Panas Dan Pressure Drop Fluida Nano Al2o3-Air Pada Proses Pendinginan Aliran Laminar Dalam Pipa (Komparasi metode eksperimen dengan metode simulasi)
| Main Author: | Marali, Aryati Muhaymin |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/176368/ |
Daftar Isi:
- Proses perpindahan panas merupakan sistem yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari terutama dunia industri. Salah satu alat yang digunakan dalam sistem perpindahan panas adalah alat penukar kalor. Alat penukar kalor berfungsi sebagai alat yang merubah energi dari temperatur tinggi menjadi temperatur yang lebih rendah dan juga sebaliknya. Proses perpindahan panas secara konvensional tidak dapat menyerap panas dengan baik. Banyak metode yang dilakukan peneliti untuk memperbaiki penyerapan perpindahan panas, salah satu metode yang digunakan adalah dengan cara memperbaiki sifat-sifat termofisik fluida dengan menambahkan partikel padat kedalam fluida dasar. Memperbaiki sifat-sifat termofisik suatu fluida diharapkan dapat meningkatkan koefisien perpindahan panas. Fluida nano merupakan fluida yang terbentuk dari pencampuran antara partikel nano memiliki ukuran partikel <100 nm yang didispersikan dengan fluida dasar. Penelitian ini memiliki tujuan untuk mengetahui peningkatan laju perpindahan panas dengan menggunakan fluida nano Al2O3-air menggunakan metode simulasi dengan melakukan validasi metode eksperimen (Sudarmadji, 2014). Proses penelitian dilakukan dengan cara menentukan sifat-sifat termofisik fluida nano yang digunakan untuk diaplikasian dengan simulasi finite volume method. Penelitian ini menggunakan sifat-sifat termofisik berupa densitas, viskositas, panas jenis, dan konduktivitas panas dari fluida nano. Variasi volume partikel fluida nano yang digunakan sebesar 0.15%, 0.2%, 0.25%, 0.3%, dan 0.5% pada temperatur masuk fluida nano konstan sebesar 40oC dan temperatur masuk fluida dasar 23oC pada alat penukar kalor pipa ganda dengan arah aliran berlawanan. Diameter pipa dalam alat penukal kalor pipa ganda sebesar 4.9 mm, diameter pipa luar (annulus) alat penukar kalor pipa ganda sebesar 38.5 mm, dan panjang alat penukar kalor pipa ganda sebesar 1.25 m. Hasil penelitian menunjukan terjadi peningkatan koefisien perpindahan panas dengan menggunakan fluida nano dan pressure drop pada proses pendinginan. Koefisien perpindahan panas fluida nano Al2O3-air terdapat perbedaan sebesar 8.6% setiap variasi volume partikel antara metode ekperimen dengan metode simulasi. Laju perpindahan panas meningkat seiring dengan meningkatnya variasi volume partikel fluida nano dan laju aliran vii fluida. Nilai pressure drop fluida nano Al2O3-air dengan menggunakan metode eksperimen dengan metode simulasi didapatkan selisih tertinggi yang signifikan sebesar 64%. Nilai pressure drop meningkat seiring dengan penambahan variasi volume partikel, karena dengan penambahan variasi volume partikel membuat nilai viskositas fluida tersebut meningkat. Dengan meningkatnya visositas suatu fluida maka hambatan laju aliran fluida tersebut semakin meningkat, semakin meningkatnya viskositas maka nilai dari pressure drop akan meningkat.