Pengaruh Sudut Kemiringan Louvered Strip Insert Susunan Backward Terhadap Karakteristik Perpindahan Panas Dan Faktor Gesekan Pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik

Abstract

Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekan pada penukar kalor pipa konsentrik dengan penambahan louvered strip insert (LSI) susunan backward. Sudut kemiringan (slant angle = a) divariasi 15^o, 20^o, dan 25^o. Pengujian pada penukar kalor tanpa sisipan (plain tube) juga dilakukan sebagai pembanding. LSI dipasang di pipa dalam sebagai turbulator. Fluida kerja yang digunakan yaitu air panas di pipa dalam dan air dingin di annulus, arah aliran fluida counterflow. Temperatur masuk air panas dipertahankan pada suhu 60^oC, sedangkan air dingin masuk di annulus pada suhu + 27^oC. Bilangan Reynolds (Re) divariasi pada rentang 5500-17.500. Penambahan LSI variasi a15^o, 20^o, dan 25^o menghasilkan nilai bilangan Nusselt (Nu), faktor gesekan (f) dan rasio peningkatan perpindahan panas yang semakin meningkat. Semakin meningkat nilai a, semakin meningkat pula nilai bilangan Nusselt, faktor gesekan dan rasio perpindahan panas. Nilai bilangan Nusselt pipa dalam untuk α = 15^o, 20^o dan 25^o berturut- turut meningkat dalam kisaran 17,2% - 21,6%; 42,3% - 50,3%; dan 62,9% - 70,0% dibandingkan dengan plain tube. Nilai faktor gesekan rata-rata di pipa dalam dengan α = 15^o, 20^o dan 25^o berturut-turut sebesar 0,39 - 0,61 ; 1,26 - 1,53 ; dan 1,85 - 2,30 kali lebih besar dibandingkan faktor gesekan plain tube. Rasio peningkatan perpindahan panas penukar kalor dengan penambahan louvered strip insert dengan a = 15^o, 20^o dan 25^o berturut-turut dalam kisaran 1,00 - 1,06; 1,02 - 1,07; dan 1,06 - 1,10.

keyword : bilangan nusselt, bilangan reynold, faktor gesekan, louvered strip insert, sudut kemiringan