Pengujian Karakteristik Perpindahan Panas Dan Faktor Gesekan Pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik Saluran Persegi Dengan Alternate Clockwise And Counter Clockwise Twisted Tape Insert

Oleh :
Hanif Shidiq - I0407008 - Fak. Teknik

Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekan pada penukar kalor pipa konsentrik saluran annular dengan penambahan alternate clockwise and counter clockwise twisted tape (C-CC twisted tape) insert dengan variasi twist angle (θ) = 30o, 45o, dan 60o. Seksi uji berupa penukar kalor pipa konsentrik satu laluan dengan pipa dalam dan pipa luar terbuat dari aluminium. Aliran pada 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 ± 28oC. Classic twisted tape insert dan C-CC twisted tape insert dengan twist angle (θ) = 30o, 45o, dan 60o dipasang di pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik. Untuk perbandingan, diuji pipa dalam tanpa twisted tape (plain tube) dan dengan penambahan classic twisted tape insert. Classic twisted tape insert dan C-CC twisted tape insert terbuat dari bahan aluminium strip dengan tebal 0,7 mm, lebar 12,6 mm dimana mempunyai twist ratio 4,0 dan panjang pitch 59,3 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penukar kalor pipa konsentrik dengan penambahan C-CC twisted tape dengan θ = 30o, 45o, dan 60o di pipa dalam menghasilkan bilangan Nusselt, penurunan tekanan, faktor gesekan dan unjuk kerja termal yang lebih besar daripada classic twisted tape insert. C-CC twisted tape insert dengan θ = 60o menghasilkan bilangan Nusselt, penurunan tekanan, faktor gesekan dan unjuk kerja termal yang lebih tinggi dibandingkan C-CC twisted tape insert dengan θ = 30o dan 45o. Penambahan C-CC twisted tape menghasilkan peningkatan perpindahan panas yang lebih baik dibandingkan classic twisted tape insert. Pada bilangan Reynolds yang sama, penambahan classic twisted tape, C-CC twisted tape dengan θ = 30o, 45o, dan 60o di pipa dalam meningkatkan bilangan Nusselt rata-rata berturut-turut sebesar 26,08%, 63,32%, 70%, dan 88,32% dibandingkan dengan plain tube. Pada bilangan Reynolds yang sama, penambahan classic twisted tape, C-CC twisted tape dengan θ = 30o, 45o, dan 60o di pipa dalam menghasilkan faktor gesekan rata-rata berturut-turut sebesar 2,533; 2,819; 2,948; dan 3,076 kali faktor gesekan plain tube. Penambahan classic twisted tape, C-CC  = 30o, C-CC  = 45o dan C-CC  = 60o di pipa dalam menghasilkan unjuk kerja termal rata-rata berturut-turut sebesar 1,105; 1,173; 1,218; dan 1,331.