Pengujian Karakteristik Perpindahan Panas dan Faktor Gesekan Pada
Penukar Kalor Pipa Konsentrik Dengan Double Sided Delta-Winglet Tape
Insert
Adi Eka Pranata
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
Email : pranata.ekaadi@gmail.com
Abstrak
Penelitian ini menguji pengaruh penambahan double-sided delta-winglet tape
insert (DWTs) variasi sudut serang (?) dan winglet-width ratio (R
) di pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik terhadap karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekannya. Pada penelitian ini DWTs divariasi pada α = 30°, 50°, dan 70°,
dan R = 0,28; 0,35; dan 0,42. Sebagai perbandingan, pada penelitian ini juga
dilakukan pengujian pada penukar kalor tanpa sisipan (plain tube). Fluida kerja
yang digunakan adalah air panas di pipa dalam dan air dingin pada annulus
dengan sistem aliran berlawanan arah. Pengujian dilakukan pada kisaran bilangan
Reynolds 5.500 - 14.500. Hasil pengujian menunjukkan adanya peningkatan
bilangan Nusselt (Nu), faktor gesekan (f) dan unjuk kerja termal (η) dibandingkan
dengan plain tube. Karakteristik bilangan Nusselt (Nu), faktor gesekan (f) dan
unjuk kerja termal (η) dengan penambahan sisipan DWTs meningkat dengan
B kenaikan sudut serang (?) dan nilai winglet-width ratio (R ). Penukar kalor dengan penambahan sisipan DWTs dengan α = 70° dan nilai R iv B 0,42 menghasilkan bilangan Nusselt, penurunan tekanan, faktor gesekan, effektivenes
dan unjuk kerja termal tertinggi. Pada kisaran 5.500 - 14.500 nilai Nu pipa dalam
dengan penambahan DWTs dengan α = 30 o, 50 o dan 70 o berturut- turut meningkat
dalam kisaran 110% - 131%, 157% - 188% dan 218% - 264% dibandingkan dengan Nu i plain tube. Sedangkan pada penambahan DWTs variasi R = 0,28; 0,35 dan 0,42, Nu meningkat berturut- turut dalam kisaran 214,4% - 268,4%; 271,3% - 318,2% dan 341,1% - 364,3% dibandingkan dengan Nu i plain tube. Pada kisaran 5500 - 14.500 nilai faktor gesekan rata-rata di pipa dalam dengan penambahan sisipan DWTs variasi α = 30 o , 50 o dan 70 o berturut-turut sebesar 8,8; 10,2 dan 11,1 kali faktor gesekan plain tube. Sedangkan dengan penambahan sisipan DWTs variasi R = 0,28; 0,35 dan 0,42 berturut-turut sebesar 11,8; 13,4 dan 15,5 kali faktor gesekan plain tube. Nilai unjuk kerja termal penukar kalor dengan penambahan sisipan DWTs dengan sudut serang 30 B o 50 o B i i dan 70 berturutturut dalam kisaran 0,91 – 0,99; 0,92 – 1,11 dan 0,91 – 1,22. Sedangkan nilai
unjuk kerja termal penukar kalor dengan penambahan sisipan DWTs variasi R =
0,28; 0,35 dan 0,42 berturut-turut dalam kisaran 0,91 – 1,22; 0,96 – 1,30 dan 1,01 – 1,39.
