Pengujian karakteristik perpindahan panas dan penurunan tekanan dari inline cylindrical pin fin array dalam rectangular channel
Penulis Utama
:
Mahmudin Huda
NIM / NIP
:
I0404048
×Abstract
Surface heat transfer extension using fins often used in heat exchanger
equipment to enhance heat transfer. This research was conducted to investigate
the characteristics of heat transfer and pressure drop as well as thermal
performance of inline cylindrical pin fin assembly in rectangular channel. It was
used cylindrical pin fins with 12.7 mm of diameter and 75 mm of height. The
parameters of this research were Reynolds number (3,000 – 37,500), depending
on the averaged inlet air velocity and hydraulic diameter, the interfin pitch
distance in the spanwise direction (Sx/D) which was kept constant at 2.95 and the
interfin pitch distance in the streamwise direction (Sy/D = 1.97 – 3.94).
The experimental result shown that increasing Reynolds number (Re) and
decreasing the interfin pitch distance in the streamwise direction (Sy/D) increased
the average convection heat transfer coefficient (h) and Nusselt number (Nu). The
pressure drop (∆P) and friction factor (f) decreased while the interfin pitch
distance in the streamwise direction (Sy/D) increased. Increasing Reynolds number
would decrease thermal performance (η). At Sy/D = 1.97 for Re > 24,900, and
Sy/D > 1.97 for Re > 12,400, the values of η were less than 1, i.e. the used of pin
fin assembly would cause an energy loss rather than gain. The net energy gain (η
was greater than 1) was only at Sy/D = 1.97 for Re < 24,900, and at Sy/D > 1.97 for
Re < 12,400. A net energy gain up to 28 % was achieved at Sy/D = 1.97 for Re =
3,076.
Abstrak
Perluasan permukaan perpindahan panas menggunakan sirip-sirip sering
digunakan dalam peralatan penukar panas untuk meningkatkan perpindahan
panas. Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas dan
penurunan tekanan serta unjuk kerja termal dari cylindrical pin fin assembly yang
disusun secara segaris dalam saluran segiempat. Digunakan sirip-sirip pin silinder
dengan diameter 12,7 mm dan tinggi 75 mm. Parameter-parameter dalam
penelitian ini adalah bilangan Reynolds (3.000 – 37.500) berdasarkan kecepatan
udara masuk rata-rata dan diameter hidrolik, jarak antar titik pusat sirip dalam
arah melintang aliran udara (Sx/D) yang dibuat konstan sebesar 2,95 dan jarak
antar titik pusat sirip dalam arah aliran udara (Sy/D = 1,97 – 3,94).
Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan bilangan Reynolds (Re)
dan semakin kecilnya jarak antar titik pusat sirip arah aliran udara (Sy/D) akan
meningkatkan koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata (h) dan bilangan
Nusselt (Nu). Nilai penurunan tekanan (∆P) dan faktor gesekan (f) semakin
menurun dengan meningkatnya nilai Sy/D. Meningkatnya bilangan Reynolds akan
menurunkan unjuk kerja termal (η).Untuk Sy/D = 1,97 pada Re > 24.900, dan Sy/D
> 1,97 pada Re > 12.400, nilai-nilai η lebih kecil dari 1, yang berarti bahwa
pemakaian pin fin assembly akan menyebabkan kehilangan energi daripada
perolehan energi. Perolehan energi netto (nilai η lebih besar dari 1) hanya untuk
Sy/D = 1,97 pada Re < 24.900, dan Sy/D > 1,97 pada Re < 12.400. Perolehan
energi netto dapat dicapai hingga 28 % untuk nilai Sy/D = 1,97 pada Re = 3.076.
×
Penulis Utama
:
Mahmudin Huda
Penulis Tambahan
:
-
NIM / NIP
:
I0404048
Tahun
:
2009
Judul
:
Pengujian karakteristik perpindahan panas dan penurunan tekanan dari inline cylindrical pin fin array dalam rectangular channel
