lampiran b new
TRANSCRIPT
LAMPIRAN B
CONTOH PERHITUNGAN
B.1 Aliran Co-Current
Percobaan 1
Thi = 37 oC = 310,15 K
Thm = 35 oC = 308,15 K
Tho = 34 oC = 307,15 K
Tci = 29 oC = 302,15 K
Tcm = 29 oC = 302,15 K
Tco = 30 oC = 303,15 K
Tabel B.1 Densitas Air Pada Berbagai TemperaturTemperatur (oC) Densitas (g/cm3)
25304050
0,997080,995680,992250,98807
(Geankoplis, 2003)
Tabel B.2 Kapasitas Panas Air Pada Berbagai TemperaturTemperatur (oC) Kapasitas Panas (kJ/kg.K)
25304050
4,1824,1814,1814,183
(Geankoplis, 2003)
Dari tabel B.1 dan B.2 diperoleh nilai densitas (ρ) dan kapasitas panas (Cp) pada 37 oC dan 29 oC
Interpolasi nilai densitas (ρ) dan kapasitas panas (Cp) pada Thi = 37 oC
ρ (37 oC) = 0,99568 +
37−3040−30
x (0,99225 - 0,99568 )= 0,993279 g/cm3
Cp (37 oC) = 4,181 +
37−3040−30
x (4,181 - 4,181 )= 4,181 J g/K
Interpolasi nilai densitas (ρ) dan kapasitas panas (Cp) pada Tci = 29 oC
ρ (29
oC) = 0,99708 +
29−2530−25
x (0,99568 - 0,99708 )= 0,99596 g/cm3
Cp (29
oC) = 4,182 +
29−2530−25
x ( 4,181 - 4,182)= 4,1812 J g/K
1. Perhitungan Panas yang Dilepas (WE)
WE =
Qh x ρ h x Cp h(T hi - T ho)60
=
9 00 x 0,993279 x 4,181 x (310,15 - 307,15 )60
= 186,8807 J/s
2. Perhitungan Panas yang Diserap (WA)
WA =
Q c x ρ c x Cp c (T co - T ci)60
=
10 00 x 0,99596 x 4,1812 x (303,15 - 302,15)60
= 69,4051 J/s
Wloss = WE – WA
= 186,8807 – 69,4051
= 117,4755 J/s
3. Perhitungan Efisiensi
a. Efisiensi Daya
EFFD=
W A
W Ex 100 % =186,8807
69 ,4051x 100 % = 37,1387 %
b. Efisiensi Temperatur Fluida Panas
EFFH=
T hi - T ho
T hi - T cix 100 %
=
310,15 - 307,15 310,15 - 302,15
x 100 %
= 37,5 %
c. Efisiensi Temperatur Fluida Dingin
EFFC =
T co - T ci
T hi - T cix 100 %
=
303,15 - 302,15 310,15 - 302,15
x 100 %
= 12,5 %
d. Efisiensi Rata-rata
EFFM =
EFFH +EFFC 2
=
(37,5+ 12,5 ) % 2
= 25 %
4. Perhitungan ΔTLMTD
Gambar B.1 Profil Suhu Aliran Co-Current
ΔTLMTD =
(T ho - T co)- (T hi -T ci)
ln (T ho - T co
T hi - T ci )
=
(307,15 - 303,15 )- (310,15-302,15 )
ln (307,15 - 303,15310,15 - 302,15 )
= 5,7708 K
5. Perhitungan Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh (U)
U =
W A
ΔT LMTD . A =
69,40515,7708 . 0,067
=179 ,5074 J/s m2K
B.2 Aliran Counter-Current
Percobaan 1
Thi = 37 oC = 310,15 K
Thm = 35 oC = 308,15 K
Tho = 34 oC = 307,15 K
Tci = 29 oC = 302,15 K
Tcm = 30 oC = 303,15 K
Tco = 31 oC = 304,15 K
Dari tabel B.1 dan B.2 diperoleh nilai densitas (ρ) dan kapasitas panas (Cp) pada 37 oC dan 30 oC
Interpolasi nilai densitas (ρ) dan kapasitas panas (Cp) pada Thi = 34 oC
ρ (37 oC) = 0,99568 +
37−3040−30
x (0,99225 - 0,99568 )= 0,993279 g/cm3
Cp (37 oC) = 4,181 +
37−3040−30
x (4,181 - 4,181 )= 4,181 J g/K
Nilai densitas (ρ) dan kapasitas panas (Cp) pada Tci = 29 oC
ρ (29
oC) = 0,99708 +
29−2530−25
x (0,99568 - 0,99708 )= 0,99596 g/cm3
Cp (29
oC) = 4,182 +
29−2530−25
x ( 4,181 - 4,182)= 4,1812 J g/K
1. Perhitungan Panas yang Dilepas (WE)
WE =
Qh x ρ h x Cp h(T hi - T ho)60
=
900 x 0,932798 x 4,181 x (310,15 - 307,15 )60
= 186,8807 J/s
2. Perhitungan Panas yang Diserap (WA)
WA =
Q c x ρ c x Cp c (T co - T ci)60
=
1000 x 0,99596 x 4,1812 x (304,15 - 302,15 )60
= 138,8103 J/s
Wloss = WE – WA
= 186,8807 – 138,8103
= 48,0704 J/s
3. Perhitungan Efisiensi
a. Efisiensi Daya
EFFD=
W A
W Ex 100 % =138,8103
186 ,8807x 100 % = 74,2775 %
b. Efisiensi Temperatur Fluida Panas
EFFH =
T hi - T ho
T hi - T cix 100 %
=
310,15 - 307,65 310,15 - 302,15
x 100 %
= 37,5 %
c. Efisiensi Temperatur Fluida Dingin
EFFC =
T ci - T co
T hi - T cix 100 %
=
302,15 - 304,15 310,15 - 302,15
x 100 %
= 25 %
d. Efisiensi Rata-rata
EFFM =
EFFH +EFFC 2
=
(37,5 + 25) % 2
= 31,25 %
4. Perhitungan ΔTLMTD
Gambar B.2 Profil Suhu Aliran Counter-Current
ΔTLMTD =
(T ho - T co)- (T hi -T ci)
ln (T ho - T co
T hi - T ci )
=
(307,15 - 304,15 )- (310,15-302,15 )
ln (307,15 - 304,15310,15 - 302,15 )
= 5,4848 K
5. Perhitungan Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh (U)
U =
W A
ΔT LMTD . A =
138,81035,4848 .0,067
=377 ,7329 J/s m2K