of 41 /41
BAB I TUJUAN PRAKTIKUM Tujuan Praktikum Mengetahui fenomena distribusi temperature pada sirip silinder horizontal. Megetahu sejauh mana keakuratan perhitungan dengan metode analitik dapat dicapai. Mengetahui keandalan sirip sebagai alat pelepas panas.

BAB I.docx

Embed Size (px)

DESCRIPTION

teori dasar laporan sirip itenas

Text of BAB I.docx

BAB I TUJUAN PRAKTIKUM Tujuan Praktikum Mengetahui fenomena distribusi temperature pada sirip silinder horizontal. Megetahu sejauh mana keakuratan perhitungan dengan metode analitik dapat dicapai. Mengetahui keandalan sirip sebagai alat pelepas panas. BAB II TEORI DASAR II. 1. 4. a. Teori dasar Sirip adalah suatu bagian yang biasanya digunakan pada sistem pendingin atau alat pendingin, sirip lebih dikenal sebagai alat untuk membantu mempercepat proses pendingin. Dalam sistem pendinginan udara di beri sirip sirip pendingin, hal ini di lakukan untuk memperbesar luas permukaan yang bersinggungan dengan udara pendingin yang akan mengalir ke sekelilingnya. Panas yang timbul dari hasil pembakaran akan di ambil oleh udara pendingin yang mengalir melalui sirip- sirip tersebut. Sirip sirip tersebut sebagai penghantar panas dari dalam mesin untuk mencegah panas yang berlebihan sehingga temperature kerja mesin tetap terjaga. Udara yang menyerap panas dari sirip sirip harus mengalir supaya udara sekitar sirip sirip tetap rendah. Untuk mesin mesin yang diam atau stasioner aliran udara dapat di buat dengan cara hembusan blower. II. 1.1. Teori dasar dalam modul Pengujian yang akan dilakukan meliputi 3 kasus sirip yang mungkin terjadi yaitu: 1. Sirip mempunyai panjang tertentu dan melepaskan kalor dari ujungnya. 2. Sirip sangat panjang dan mempunyai suhu di ujung sirip sama dengan suhu fluida sekitar. 3. Ujung sirip diisolasi sehingga dt/dx = 0 pada x = L Dengan perhitungan sisitem konduksi konveksi pada sirip akan diperoleh persamaan persamaan penting berikut : Distribusi suhu tanpa dimensi Kasus I ml mk hL mL X L m mk HL X L mT Ts T Txsinh ) / ( cosh) ( sinh ) / ( ) ( cosh+ + = .1 dimana: Tx = Temperatur sirip pada jarak X dari dinding sirip T = Temperatur udara sekitar Ts = Temperatur dasar dinding HL = Koefisien konveksi pada permukaan ujung k = Koefisien konduksi bahan sirip L = Panjang sirip X = Jarak titik pengamatan ke dinding pendinginan hL = Koefisien konveksi permukaan sirip P = Keliling sirip A = Luas penampang sirip kA hp m / = Kasus II mxeT Ts T Tx = .2 Kasus III ) cosh() ( coshmL X L mT Ts T Tx = 3 Laju aliran panas dari sirip: Kasus I k A h P q . . . = ( ) T TsmL mk hL mL mL mk HL mLsinh ) / ( coshcosh ) / ( sinh++.4 Kasus II k A h P q . . . = ( ) T Ts .5 Kasus III ) tanh( ). ( . . . mL T Ts k A h P q = ..6 Menentukan koefisien perpindahan panas konveksi (h) 1. Konveksi bebas - Temperatur film (Tf) 2 / ) ( + = T T Tf e dimana : T = Temperatur udara lingkungan Te = Temperatur rata rata dinding sirip - Angka Grashof (Gr) v d T T gGr23) .( . = e | dimana : g = Gaya gravitasi | = Koefisien muai volume = 1/Tf d = Diameter sirip v = Viskositas kinematika ( sifat fisik fluida ) - Angka Nusselt (Nu) mGr C Nu Pr) . .( = dimana : Pr = Angka Prandtl (sifat fisik fluida ) Harga konstanta C dan m tergantung harga Gr dan Pr, dapat dilihat pada buku teks perpindahan panas.Sifat dievaluasi pada temperatur film. | |9 / 416 / 94 / 1Pr) / 559 , 0 ( 1Pr) . ( 518 , 036 , 0++ = GrNu Untuk aliran laminar 610< Gr.Pr< 109 Sifat dievaluasi pada temperatur film - Koefisien perpindahan panas konveksi (h) H = Nu. K/d Dengan k = konduktivitas termal fluida 2. Konveksi Paksa - Koefisien tahanan aliran (Cd) 310 . 35 , 1 9716 , 0 + = Cd APn dimana : Pn = Beda tekanan antara tekanan udara lingkungan dengan tekanan udara static di leher nosel (dalam mm H2O) Massa jenis Udara (o) o = Po/(R.To) [kg/m3] Dengan : R = 287 Nm/kg.K Po= Tekanan udara lingkungan [N/m2] To= Temperatur udara lingkungan [K] Kecepatan aliran udara di nosel (Vn) Vn = Cd [(2 A Pn)/ o]1/2 [m/s] Dengan APn dalam N/m2 Kecepatan aliran udara di ruang uji (V) VnAruAnV = [m/s] dimana : An = luas penampang nosel = 0,1662. 10-2 m2 Aru = luas penampang ruang uji = 0,100264 m2 Bilangan Reynold (Re) vd v.Re = ;t4 . Arud = ; 42RdAru = - Bilangan Nusselt (Nu) Persamaan Hilpert: 3 / 1Pr . Re . nC Nu = Dengan konstanta C dan n Re C n 0,4 4 0,989 0,330 4 40 0,911 0,380 40 4000 0,683 0,466 40000 40.000 0193 0,618 Sifat dievaluasi pada temperatur film Persamaan Eckert da Drake : 38 , 0 5 , 0Pr ) Re 50 , 0 43 , 0 ( + = Nu Untuk 1 < Re < 103 Sifat dievaluasi pada temperatur film Persamaan Churchill dan Bernestein : 5 / 48 / 54 / 33 / 23 / 1 2 / 1000 . 282Re1Pr4 , 01Re Re 62 , 03 , 0(((

((

+(((

((

++ = Nu Untuk 102< Re 0,2 Sifat dievaluasi pada temperatur film Persamaan Whitaker : 4 / 14 , 0 3 / 2 5 , 0) Re 06 , 0 Re 4 , 0 ( ((

+ =epr Nu Untuk 40 < Re