Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk menguji pengaruh sudut serang (?) terhadap karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekan pada plat penyerap dengan kekasaran buatan V-down continuous ribs dalam saluran pemanas udara surya. Pada penelitian ini, ? divariasi sebesar 30o, 45o, 60o dan 80o, atau nilai relative angle of attack (?/90) sebesar 0,33;
0,50; 0,67 dan 0,89 dengan nilai relative roughness pitch (p/e) konstan sebesar 10. Saluran pemanas udara surya mempunyai duct aspect ratio (W/H) sebesar 12, dan relative roughness
height (e/Dh) konstan sebesar 0,033. Untuk mensimulasikan pengujian pemanas udara surya di dalam ruangan, plat penyerap dipanaskan dengan pemanas listrik yang memberikan fluks kalor konstan sebesar 1000 W/m2  dan sisi saluran lainnya diisolasi. Pengujian dilakukan pada bilangan Reynolds aliran udara (Re) sebesar 3480 – 9980. Hasil perpindahan panas dan
faktor gesekan dibandingkan dengan plat penyerap halus (smooth plate) di bawah kondisi aliran udara dan kondisi batas termal yang sama untuk menentukan peningkatan perpindahan panas dan faktor gesekan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bilangan Nusselt, faktor gesekan dan unjuk kerjatermohidrolik dari plat penyerap dengan kekasaran buatan V-down continuous ribs meningkat dengan kenaikan nilai ? hingga mencapai maksimum pada ? =
60o, setelah itu mengalami penurunan. Bilangan Nusselt plat penyerap dengan kekasaran buatan V-down continuous ribs meningkat dalam kisaran 43%-54%; 74%-109%; 87%-134%
dan 64% - 84% dibandingkan dengan smooth plate berturut-turut untuk ? = 30o, 45o, 60o dan
80o. Peningkatan faktor gesekan plat penyerap dengan kekasaran buatan V-down continuous ribs maksimum didapatkan sebesar 1,50; 2,12; 2,45 dan 1,8 kali faktor gesekan smooth plate
berturut-turut untuk ? = 30o, 45o, 60o  dan 80o. Peningkatan bilangan Nusselt dan faktor gesekan maksimum dari plat penyerap dengan kekasaran buatan V-down continuous ribs
didapatkan berturut-turut 2,34 dan 2,45 kali dibandingkan plat penyerap halus pada ? = 60o dan berturut-turut pada Re = 9980 dan Re = 3480.  Nilai unjuk kerja termohidrolik plat penyerap dengan kekasaran buatan V-down continuous ribs dalam kisaran 1,02 – 1,38; 1,09
– 1,48; 1,10 - 1,50 dan 1,09 – 1,48 berturut-turut untuk sudut serang 30o, 45o, 60o dan 80o. Menggunakan data eksperimen, korelasi-korelasi untuk bilangan Nusselt dan faktor gesekan juga dikembangkan untuk pemanas udara surya dan memberikan kesesuaian yang baik antara nilai-nilai prediksi dan nilai-nilai eksperimen dari bilangan Nusselt dan faktor gesekan.
Kata kunci:  kekasaran buatan, pemanas udara surya, plat penyerap, sudut serang, V-down continuous ribs.
Abstract
This study was conducted to examine the effect of angle of attack (?) on the characteristics of heat transfer and friction factor on absorber plate with V-down continuous ribs artificial roughness in solar air heater duct. In this study, ? was varied at 30o, 45o, 60o and 80o, or relative angle of attack (?/90) values of 0.33, 0.50, 0.67 and 0.89 with relative roughness pitch (p/e) value was constant at 10. Solar air heater duct having the duct aspect ratio (W/H) was 12, and the relative roughness height (e/Dh) was constant at 0.033. To simulate the indoor testing of solar air heater, the absorber plate was heated by an electric heater that provided constant heat flux of 1000 W/m2 while the others sides of duct were insolated. Tests were performed on the air flow Reynolds number (Re) of 3480 – 9980. The heat transfer and friction factor results have been compared with those for smooth plate under similar flow and thermal boundary condition to determine the enhancement in heat transfer and friction factor. The results showed that the Nusselt number, friction factor and thermo- hydraulic performance of the absorber plate with V-down continuous ribs artificial roughness increases with the increase in the value of ? until it reaches a maximum at ? =
60o, after that experienced a decline. Nusselt number of the absorber plate with V-down
continuous ribs artificial roughness increase in the range of 43% - 54%, 74% - 109%, 87%-
134% and 64% - 84% compared to smooth plate for ? = 30o, 45o, 60o and 80o, respectively. Maximum enhancement of friction factor of the absorber plate with V-down continuous ribs artificial roughness was obtained of 1.50, 2.12, 2.45 dan 1.8 times friction factor of smooth plate for ? = 30o, 45o, 60o and 80o, respectively. Maximum enhancement of Nusselt number and friction factor of the absorber plate with V-down continuous ribs artificial roughness was obtained respectively of 2.34 and 2.45 times compared to smooth plate at ? = 60o and at Re = 9980 and Re = 3480, respectively. Thermo-hydraulic performance values of the absorber plate with V-down continuous ribs artificial roughness in the range of 1.02 – 1.38,
1.09 – 1.48, 1.10 – 1.50 and 1.09 – 1.48 for ? = 30o, 45o, 60o and 80o, respectively. Using experimental data correlations for Nusselt number and friction factor have also been developed for such solar air heater, which gives a good agreement between predicted values and experimental values of Nusselt number and friction factor.
Keywords:   absorber plate, angle of attack, artificial roughness, solar air heater, V-Down continuous ribs.