4.4.1 Analisa aliran counter flow

4.4.1.1 Analisa aliran Grafik q act = f (Recold) Counter

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

Grafik qact = f (Recold)

Recold

qact. (W)

Pada grafik Qact = f(Re cold) di atas terlihat bahwa grafik berbentuk naik turun,

dimana nilai Qact cenderung turun seiring bertambahnya nilai Reynold number. Pada grafik

di atas nilai q act terendah -0,5176889W saat Re 10870,20917 sedangkan nilai tertinggi q act

0,4603521 W saat Re 5658,86154. Dalam keadaan ideal, grafik yang dihasilkan umumnya

memiliki trand yang turun dimana nilai Qact turun seiring turunnya nilai Reynold number.

Bila di tinjau dari perumusan, kita dapat mengunakan persamaan-persamaan ini untuk

menganalisa grafik Qact = f(Re cold) :

ℜ=4mcμπ Dh

q=mcC ∆ t

ṁ=ρQ

Saat Debit(Qcold) naik, maka nilai ṁ juga naik di ikuti oleh naiknya Reynold number.

Naiknya Re akan menaikan mc dan secara otomatis nilai Qact juga semakin besar.

Kenaikan debit akan menyebapkan naiknya Reynold number dan aliran akan semakin

turbulen. Aliran yang turbulen akan menimbulkan ṁ yang semakin besar sehingga

perpindahan panas yang timbul juga semakin besar. Dari fenomena di atas dapat di simpulkan

bahwa semakin besar Re maka nilai Qact juga semakin besar, sehingga grafik yang

dihasilkan mempunyai trand yang naik. Maka dapat di simpulkan, hasil dari praktikum belum

sesuai dengan analisa perumusan. Dikarenaka adanya pembacaan temperatur pada

thermocouple yang salah dan juga alat praktikum yang mungkin bekerja tidak optimal.

4.4.1.2 Analisa Grafik h = f (Re cold)

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000350000

400000

450000

500000

550000

600000

650000

700000

750000Grafik h = f (Recold)

Pada Grafik h = f (Re cold) diatas terlihat bahwa grafik memiliki trend yang naik,

dimana nilai hc semakin besar seiring naiknya Reynold number. Saat angka Re 5658,86154

nilai h cold adalah 425016,681 W/m.K. dari titik ini grafik terus mengalami kenaikan hingga

pada nilai h cold tertinggi 708444,662 W/m.K dengan Re 10870,20917.

Bila di tinjau dari perumusan, kita dapat mengunakan persamaan-persamaan ini untuk

menggambarkaan grafik h = f (Re cold) :

Q=VA

ℜ=4mcμπ Dh

q=mcC ∆ t

Nu=0.023 ℜ4 /5 Pr0.4

Nu=h Lk

ṁ=ρQSaat debit (Q) naik, maka nilai V juga naik dan diikuti oleh naiknya Reynold number.

Naiknya Re akan menaikan nilai Nu dan secara otomatis nilai hc juga akan naik. Oleh karena

itu, semakin besar nilai Re, nilai hc juga akan semakin besar.

Kenaikan debit akan menyebapkan naiknya Reynold number dan aliran akan semakin

turbulen. Aliran yang turbulen akan menimbulkan olakan dan tumbukan yang semakin besar

sehingga koefisien perpindahan panas (h) yang timbul juga semakin besar. Dari analisa di

atas dapat di simpulkan bahwa semakin besara Re maka nilai hc juga semakin besar,

sehingga grafik yang dihasilkan mempunyai trendline yang naik. Maka dapat di simpulkan,

hasil dari praktikum sesuai dengan analisa perumusan.

4.4.1.3 Analisa Grafik ε = f (NTU, Cr)

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

= f(NTU, Cr)

0,636000,568270,511760,465220,426200,393250,365540,34064

NTU

Pada grafik diatas terlihat hubungan antara ε dan f (NTU, Cr) dan hubungan antara

effectiveness dan nilai Cr. Effectivenes tertinggi dihasilkan dengan nilai Cr 0,63600. Secara

keseluruhan memperlihatkan bahwa effectiveness menurun seiring menurunnya nilai Cr, dan nilai

terendah pada Cr 0,34064.

Effectiveness dapat dinyatakan :

ϵ=qactqmax

dimana qmax dapat dicari dengan persamaan q=Cmin∆Ti

Nilai Cr dapat dicari dengan :

Cr=CminCmax

Apabila nilai Cmax semakin besar, maka nilai Cr akan semakin kecil. Terdapat hubungan antara Cr dan

ε, dimana jika Cr kecil maka nilai effectiveness akan semakin besar, dan nilai Cr besar maka nilai

effectiveness kecil.

Pada grafik hasil percobaan dapat terlihat grafik justru acak. Hal ini tidak sesuai dengan

hubungan kedua rumusan diatas. Hal ini dapat terjadi akibat pengkondisian saat praktikum yang

kurang baik, ketelitian pengambilan data, dan kemungkinan kebocoran pada kedua fluida sehingga

debit air tidak stabil, dan kemungkinan adanya gelembung udara pada fluida air sehingga

menyebabkan perpindahan panas tidak optimal.

4.4.1.4 Analisa Grafik Δpcold = f (Recold)

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 110000.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

Grafik Δpcold = f (Recold)

Rehot

Δphot

Pada Grafik Δpcold = f (Recold) diatas terlihat bahwa grafik cenderung mengalami kenaikan.

Nilai pressure drop terendah saat besar Re 5658,86154 dengan nilai 0.03 Pa. Lalu, nilai

tertinggi Δp adalah 0.10 Pa pada Re 10870,20917

Akibat gesekan yang terjadi di dalam shell, akan menmbulkan kerugian tekanan.

Besarnya kerugian adalah :

∆ P

ρV 2=f {ℜ , LD , eD }

dari rumusan terlihat bahwa ketika kecepatan aliran dinaikkan maka pressure drop yang

terjadi semakin besar. Hal yang sama juga akan terjadi saat angka reynold naik, maka

pressure drop juga akan naik.

Kenaikan debit akan menyebapkan naiknya Reynold number dan aliran akan semakin

turbulen. Aliran semakin turbulen menyebapkan timbulnya tumbukan antaran fluida dan

dinding shell. Bila tumbukan yang terjadi semakin besar, maka gesekan (friction) yang terjadi

juga semakin besar sehuingga presure drop yang timbul juga semakin besar. Jika Re besar

maka Δpcold juga semakin besar sehingga grafik yang dihasilkan memiliki trend yang naik.

Dapat disimpulkan bahwa hasil dari praktikum belum sesuai dengan analisa perumususan.

4.4.1.5 Analisa Grafik q act counter, q act paralel Vs Re cold

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 110000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

q act counter, q act paralel Vs Re cold

counter flowParalel flow

Re cold

q ac

t

Pada grafik diatas dapat dilihat bahwa trenline paralel berada diatas counter.

Trendline tertinggi untuk parallel flow berada pada Re 5169.5 dengan q act = 2.41 sedangakan pada

counterflow berada pada Re = 8067.3 denga q act = 1.21. Trendline terendah untuk parallelflow

berada pada Re = 8067.3 dengan q act = 2.08 dan pada counterflow berada pada Re = 8718.5 dengan

q act = 0.34.

Dari teori yang ada berdacsarkan buku incoprra, dijelaskan bahwa dengan kondisi yang sama

antara temperatur inlet dan outlet untuk ΔTlmt counter meiliki nilai yang lebih besar dibandingkan

dengan ΔTlmt parallel. Dengan surface area yang sama nilai q untuk paralel lebih besar dibandingkan

dengan nilai q untuk counter dengan kondisi U yang sama.

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa adanya ketidaksesuaian antara data hasil praktikum

dengan teori yang ada. Ketidaksesuaian tersebut terjadi karena pemasangan kabel sensor

pendeteksi temperatur yang terhubung dengan thermo selector kurang tepat