Pengujian Karakteristik Perpindahan Panas Dan Faktor Gesekan Pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik Saluran Annular Dengan Perforated Twisted Tape Insert, Notched Twisted Tape Insert Dan Jagged Twisted Tape Insert

Oleh :
Dhimas Huda Anditama - I0407033 - Fak. Teknik

Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekan pada penukar kalor pipa konsentrik saluran annular dengan penambahan perforated twisted tape insert, notched twisted tape insert, dan jagged twisted tape insert. Seksi uji berupa penukar kalor pipa konsentrik satu laluan dengan pipa dalam dan pipa luar terbuat dari aluminium. Panjang penukar kalor 2.110 mm dan jarak pengukuran penurunan tekanan di pipa dalam 2.240 mm. Aliran fluida di pipa dalam dan annulus adalah berlawanan arah. Fluida kerja di pipa dalam adalah air panas, dimana temperatur masukannya dipertahankan pada 60 oC, sedangkan fluida kerja di annulus adalah air dingin dengan temperatur masukannya ±28 oC. Perforated, notched dan jagged twisted tape insert dipasang di pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik. Untuk perbandingan, diuji pipa dalam tanpa twisted tape insert (plain tube) dan dengan penambahan classic twisted tape insert. Classic, perforated, notched dan jagged twisted tape insert dibuat dari pita aluminium dengan tebal 0,7 mm, lebar 12,6 mm, dimana mempunyai twist ratio 4,0 dan panjang pitch 50,3 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pipa dalam dengan penambahan perforated dan notched twisted tape insert menghasilkan bilangan Nusselt, faktor gesekan dan unjuk kerja termal yang lebih kecil daripada classic twisted tape insert dan lebih besar dari plain tube. Jagged twisted tape insert menghasilkan bilangan Nusselt, faktor gesekan dan unjuk kerja termal yang lebih tinggi dibandingkan perforated, notched dan classic twisted tape insert. Pada bilangan Reynolds yang sama, penambahan perforated, notched, dan jagged twisted tape insert menghasilkan kenaikan bilangan Nusselt rata-rata di pipa dalam berturut-turut sebesar 24,9%, 39,0% dan 78,2% jika dibandingkan dengan plain tube. Dibandingkan dengan classic twisted tape insert, pipa dalam dengan perforated dan notched twisted tape insert berturut-turut mengalami penurunan bilangan Nusselt, rata-rata sebesar 14,9% dan 5,5%. Dibandingkan dengan classic twisted tape insert, kenaikan bilangan Nusselt rata-rata dengan penambahan jagged twisted tape insert sebesar 21,3%. Pada bilangan Reynolds yang sama, penambahan perforated, notched, classic dan jagged twisted tape insert di pipa dalam menghasilkan faktor gesekan rata-rata berturut-turut sebesar 1,1; 1,8; 2,4; dan 3,7 kali faktor gesekan plain tube. Unjuk kerja termal rata-rata dengan penambahan perforated, notched, classic dan jagged twisted tape insert di pipa dalam berturut-turut sebesar 0,998; 1,002; 1,003; dan 1,101.