PENGUJIAN KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS DAN FAKTOR GESEKAN PADA PENUKAR KALOR PIPA KONSENTRIK DENGAN SISIPAN PITA TERPILIN BERLUBANG

摘要

Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekanpada penukar kalor pipa konsentrik saluran annular dengan sisipan pita terpilin klasik dan sisipanpita terpilin berlubang. Seksi uji berupa penukar kalor pipa konsentrik satu laluan dengan pipadalam dan pipa luar terbuat dari aluminium. Dimensi pipa luar; diameter luar 21,87 mm dandiameter dalam 20,67 mm, dan dimensi pipa dalam; diameter luar 15,84 mm dan diameter dalam14,34 mm. Panjang penukar kalor 2.000 mm dan jarak pengukuran penurunan tekanan di pipadalam 2.010 mm. Aliran di pipa dalam dan di annulus adalah berlawanan arah. Fluida kerja yangdigunakan adalah air panas di pipa dalam dimana temperatur masukannya dipertahankan pada60oC, dan air dingin di annulus dengan temperatur masukan pada ± 28oC. Sisipan pita terpilinklasik dan sisipan pita terpilin berlubang masing-masing dengan nilai rasio pilinan 4,0 terbuat daribahan aluminium strip dengan tebal 0,76 mm, lebar 12,61 mm yang dipuntir membentuk pilinandengan panjang pitch sebesar 50,35 mm. Sisipan pita terpilin berlubang divariasi dengan diameterlubang berturut-turut sebesar 4 mm dan 6,5 mm, dimana jarak antar pusat lubang sebesar 4 cm.Sisipan pita terpilin dipasang di pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik. Hasil penelitianmenunjukkan bahwa pada bilangan Reynolds yang sama, penambahan sisipan pita terpilin klasikdan sisipan pita terpilin berlubang dengan diameter lubang 4 mm dan 6,5 mm di pipa dalammenaikkan bilangan Nusselt rata-rata berturut-turut sebesar 79,20%, 68,7% dan 57,8% dari pipadalam tanpa sisipan pita terpilin (plain tube). Pada daya pemompaan yang sama, bilangan Nusseltrata-rata di pipa dalam dengan penambahan sisipan pita terpilin berlubang dengan diameter 6,5mm menurun sebesar 1,62%, sedangkan penambahan sisipan pita terpilin berlubang diameter 4mm dan sisipan pita terpilin klasik berturut-turut menaikkan bilangan Nusselt rata-rata sebesar3,2% dan 5,84% dari plain tube. Pada bilangan Reynolds yang sama, nilai faktor gesekan rata-ratadi pipa dalam dengan penambahan sisipan pita terpilin klasik dan sisipan pita terpilin berlubangdengan diameter lubang 4 mm dan 6,5 mm berturut-turut meningkat sebesar 339,25%, 298,49%dan 269,6% dari plain tube. Pada daya pemompaan yang sama, faktor gesekan rata-rata di pipadalam dengan penambahan sisipan pita terpilin klasik dan sisipan pita terpilin berlubang dengandiameter lubang 4 mm dan 6,5 mm berturut-turut meningkat sebesar 485,39%, 416,48 % dan362,72% dari faktor gesekan plain tube.