Abstrak

Penukar kalor dengan saluran celah sempit merupakan salah satu aplikasi dari kemajuan bidang teknologi yang menuntut adanya sistem yang lebih ringkas. Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas konveksi dari penukar kalor dengan saluran celah sempit segi empat dengan diameter hidrolik 5 mm pada posisi horisontal. Fluida kerjanya adalah air dingin dan air panas. Aliran air dingin di sisi saluran celah sempit divariasi pada bilangan Reynolds 119 - 4117, sedangkan aliran air panas di pipa dalam divariasi pada temperatur 60°C dan 75°C, dimana kedua aliran tersebut berupa aliran berlawanan arah. Pada penelitian ini perpindahan panas yang terjadi ditentukan dengan menggunakan dua buah metode yaitu metode mengukur temperatur dinding dan metode koefisien pemisah.

Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa karakteristik perpindahan panas konveksi dalam celah sempit berbentuk segi empat aliran air horisontal berbeda dengan karakteristik perpindahan panas konveksi pada pipa – pipa konvensional. Perpindahan panas laminar terjadi pada Re < 900, transisi dari perpindahan panas laminar ke turbulen terjadi pada 900 < Re < 1300, dan perpindahan panas turbulen terjadi pada Re > 1300. Didapatkan bahwa penukar kalor dengan saluran sempit berbentuk segi empat dapat meningkatkan perpindahan panas pada daerah aliran turbulen. Pada daerah aliran turbulen, nilai bilangan Nusselt pada temperatur air panas 60°C lebih tinggi dari nilai bilangan Nusselt pada temperatur air panas 75°C. Pada daerah perpindahan panas turbulen, korelasi Nu dengan Re dan Pr adalah Nu = 0,002.Re^1,127.Pr^0,4 berlaku pada Re > 1300, 4,17 < Pr < 5,05. Pada bilangan Reynolds rendah (Re < 900), perpindahan panas konduksi aksial berpengaruh penting terhadap perpindahan panas total. Hasil dari perbandingan 2 metode pengolahan data menunjukkan bahwa pemakaian metode koefisien pemisah pada bilangan Reynolds rendah dapat menimbulkan kesalahan.