Pengujian Karakteristik Perpindahan Panas Dan Faktor Gesekan Pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik Saluran Annular Dengan Perforated Twisted Tape Insert With Parallel Wings

Oleh :
Rahmad Bawa Setiawan Harahap - I0408019 - 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 with parallel wings. Aliran di pipa dalam dan annulus adalah berlawanan arah. Fluida kerja di pipa dalam adalah air panas, dimana temperatur masukannya dipertahankan pada 60oC, sedangkan fluida kerja di annulus adalah air dingin dengan temperatur masukannya ± 27oC. Untuk perbandingan, pipa dalam diuji tanpa twisted tape insert (plain tube) dan dengan penambahan classic twisted tape insert. Classic twisted tape insert dan perforated twisted tape insert with parallel wings terbuat dari bahan aluminium strip dengan twist ratio 3,8 dan panjang pitch sebesar 48 mm. Perforated twisted tape insert with parallel wings mempunyai wing depth ratio sebesar 0,16, 0,24, dan 0,32, sedangkan rasio diameter lubang konstan sebesar 0,24. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pipa dalam dengan penambahan perforated twisted tape insert with parallel wings dengan rasio diameter lubang sebesar 0,24 dan wing depth ratio sebesar 0,32 menghasilkan bilangan Nusselt, penurunan tekanan, faktor gesekan dan unjuk kerja termal paling besar. Pada bilangan Reynolds 5.500 sampai 18.000, penambahan perforated twisted tape insert with parallel wings dengan wing depth ratio sebesar 0,16, 0,24, dan 0,32 di pipa dalam meningkatkan bilangan Nusselt rata-rata berturut-turut sebesar 19,96%, 29,17% dan 37,91% dibandingkan dengan classic twisted tape insert. Pada daya pemompaan yang sama, penambahan perforated twisted tape insert with parallel wings dengan wing depth ratio sebesar 0,16, 0,24, dan 0,32 di pipa dalam meningkatkan bilangan Nusselt rata-rata berturut-turut sebesar 12,77%, 17,59% dan 21,27% dibandingkan dengan classic twisted tape insert. Pada bilangan Reynolds 5.500 sampai 18.000, penambahan perforated twisted tape insert with parallel wings dengan wing depth ratio sebesar 0,16, 0,24, dan 0,32 di pipa dalam menghasilkan faktor gesekan rata-rata berturut-turut sebesar 1,15; 1,24; dan 1,36 kali lebih tinggi dibandingkan dengan classic twisted tape insert. Penambahan classic twisted tape insert dan perforated twisted tape insert with parallel wings dengan wing depth ratio sebesar 0,16, 0,24, dan 0,32 di pipa dalam menghasilkan unjuk kerja termal rata-rata berturut-turut sebesar 1,11; 1,25; 1,30 dan 1,34. Kata kunci :BILANGAN NUSSELT, bilangan Reynolds, faktor gesekan, perforated twisted tape insert with parallel wings, wing depth ratio.