Pengujian Karakteristik Perpindahan Panas Dan Faktor Gesekan Pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik Saluran Persegi Dengan Straight Delta Winglet Twisted Tape (S-Dwt) Insert Dan Oblique Delta Winglet Twisted Tape (O-Dwt) Insert

Oleh :
Muhammad Naofal Haitami - I0407049 - Fak. Teknik

Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekan pada penukar kalor pipa konsentrik saluran persegi dengan penambahan straight delta winglet twisted tape (S-DWT) dan oblique delta winglet twisted tape (O-DWT) insert. Seksi uji adalah sebuah penukar kalor pipa konsentrik satu laluan dengan pipa dalam dan pipa luar terbuat dari aluminium. Dimensi pipa luar; sisi luar 22,70 x 22,70 mm dan sisi dalam 21,70 x 21,70 mm, dan dimensi pipa dalam; sisi luar 15,90 x 15,90 mm dan sisi dalam 14,80 x 14,80 mm. Panjang penukar kalor 2.070 mm dan jarak pengukuran penurunan tekanan di pipa dalam 2.255 mm. Aliran di pipa dalam dan annulus adalah berlawanan arah. Fluida kerja yang digunakan adalah air panas di pipa dalam dimana temperatur masukannya dipertahankan pada 60oC, dan air dingin di annulus dengan temperatur masukan pada temperatur ± 28oC. S-DWT dan O-DWT insert dipasang di pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik. Untuk perbandingan diuji pipa dalam tanpa twisted tape insert (plain tube) dan dengan classic twisted tape insert. Classic twisted tape insert, S-DWT dan O-DWT insert terbuat dari bahan aluminium strip dengan tebal 0,7 mm, lebar 12,6 mm dimana mempunyai twist ratio 4,0 dan panjang pitch sebesar 50,3 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penukar kalor pipa konsentrik dengan penambahan S-DWT dan O-DWT insert di pipa dalam menghasilkan bilangan Nusselt, penurunan tekanan, faktor gesekan dan unjuk kerja termal yang lebih besar daripada classic twisted tape insert. O-DWT menghasilkan menghasilkan bilangan Nusselt, penurunan tekanan, faktor gesekan dan unjuk kerja termal yang lebih tinggi dibandingkan S-DWT. Penambahan delta winglet twisted tape insert (S-DWT dan O-DWT) menghasilkan peningkatan perpindahan panas yang lebih baik dibandingkan classic twisted tape insert. Pada bilangan Reynolds (Re) yang sama, penambahan classic twisted tape, S-DWT dan O-DWT insert di pipa dalam meningkatkan bilangan Nusselt rata-rata berturut-turut sebesar 10,1%, 20,4% dan 36,0% dibandingkan dengan plain tube. Pada daya pemompaan yang sama, penambahan classic twisted tape, S-DWT dan O-DWT insert di pipa dalam meningkatkan bilangan Nusselt rata-rata berturut-turut sebesar 0,94%; 0,96% dan 0,97% dibandingkan dengan plain tube. Pada bilangan Reynolds yang sama, penambahan classic twisted tape, S-DWT dan O-DWT insert di pipa dalam menghasilkan faktor gesekan rata-rata berturut-turut sebesar 2,25; 2,23; dan 2,86 kali faktor gesekan plain tube. Pada daya pemompaan yang sama, penambahan classic twisted tape, S-DWT dan O-DWT insert di pipa dalam menghasilkan faktor gesekan rata-rata berturut-turut sebesar 2,58; 2,90; dan 3,56 kali faktor gesekan plain tube.