Slide 1SIMULASI KARAKTERISTIK ALIRAN DAN PERPINDAHAN PANAS CROSS FLOW SUSUNAN TUBE DI KONDENSOR TIPE ALIGNED DAN STAGGERED UNTUK SISTEM ORC.
PRESENTASI SEMINAR NASIONAL
N.R.P : 210 920 2004
27 JULI 2011
1. LATAR BELAKANG
Shell and Tube Heat Exchanger Jenis aliran dalam
HE
Tube
Bagaimana Karakteristik Aliran pada susunan tubes secara aligned dan staggered.
Bagaimana mensimulasikan karakteristik perpindahan panas pada susunan tube dalam heat exchanger untuk susunan tube yang Staggered dan aligned
3. TUJUAN Mengetahui karakteristik aliran pada susunan tube heat exchanger untuk susunan aligned dan staggered (kontur temperatur, kontur kecepatan, kontur tekanan, vector kecepatan dan pathline).
Mengetahui karakteristik perpindahan panas yang akan dipakai dalam Heat Exchanger jenis shell and tube.
Kondisi dalam sistem adalah tunak (steady state)
Susunan tube secara Aligned dan Staggered dengan ST = SL = 2D, serta variasi kecepatan berdasarkan Reynold number.
Fluida kerja yang digunakan adalah refrigerant R-123 dan fluida pendingin adalah air.
4. BATASAN MASALAH
PENELITIAN TERDAHULU
Para penelitian ini bertujuan untuk membandingkan fluida organik dan air
yang mampu dijadikan sebagai fluida kerja pada sistem ORC. Dari hasil
penelitian dapat disimpulkan bahwa ORC dapat diterapkan untuk sumber
panas grade rendah dan HCFC-123 mampu meningkatkan kinerja ORC
signifikan.
Peneliti : Ender Ozden dan Ilker Tari (2010)
Judul : “Shell side CFD analysis of a small shell and tube heat exchanger”
Kedua peneliti ini melakukan simulasi numerik menggunakan software
GAMBIT dan FLUENT. Geometri benda yang dimodelkan secara tiga dimensi
berupa shell and tube heat exchanger berukuran kecil. Penelitian tersebut
bermaksud mendapatkan pengaruh yang terjadi pada sisi shell berupa
koefisien konveksi dan penurunan tekanan akibat adanya variasi baffle cut
sebesar 25% dan 36 % serta akibat adanya variasi baffle spacing (6, 8
,10, dan 12 buah baffle)
DASAR TEORI JENIS SUSUNAN TUBE BANK
Jenis Aligned
Jenis Staggered
ANALISA PENUKAR KALOR
1 πkL
rr .2
)/ln( 12
LrhkL rr
Lrh Rtot
tinjauan TERMODINAMIKA
Balance Energy :
METODOLOGI PENELITIAN
Tipe Aligned
Tipe Staggered
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Kecepatan = f()
2. A NALISA DISTRIBUSI KECEPATAN TIP ESTAGGERED
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
Kecepatan = f()
TUBE 2 TUBE 7
ANALISA DISTRIBUSI KECEPATAN BERDASARKAN ST = SL = KONSTAN , TS = C DAN V = C , DENGAN TUJUAN UNTUK MENGETAHUI KARAKTERISTIK ALIRAN DI SHELL MAUPUN TUBE SURFACE DI KONDENSOR DARI HASIL DISPLAY PROCESSING FLUENT.
A. ANALISA DISTRIBUSI KECEPATAN
1. ANALISA Nu TIPE ALIGNED 2. ANALISA Nu TIPE ALIGNED
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Nu f()
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
Nu = f()
tube 2 tube 7
ANALISA Nu TIPE ALIGNED DAN STAGGERED JUGA BERDASARKAN PADA V in = C DAN TS = C , BILA DILIHAT DARI NILAI Nu YANG BESAR BAHWA Re DAN Pr BESAR , KARENA Nu = f(Re, Pr ) TETAPI KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS BAIK DI SHELL MAUPUN DI TUBE SURFACE TIDAK EFISIEN BAGI HASIL YANG DIHARAPKAN , MUNGKIN KARENA PROPERTIES R123 DISUPPLY DARI LUAR DAFTAR FLUENT.
KESIMPULAN Berdasarkan informasi yang dihasilkan baik dari pemodelan maupun visualisasi aliran dari hasil post-processing simulasi numerik dengan tipe aligned dan staggered disimpulkan bahwa :
1. Karakteristik perpindahan panas pada distribusi nusselt number di tube 1 tipe aligned dan tube 2 staggered nilai Nu sangat besar menunjukkan bahwa perpindahan panas yang kurang sesuai untuk kondensor.
2. Besarnya nilai Nu mungkin karena properties dari refrigerant R123 disupply dari luar fluent, maka perlu diteliti lebih jauh lagi.
TERIMA KASIH
MOHON KRITIK DAN SARAN
SIMULASI KARAKTERISTIK ALIRAN DAN PERPINDAHAN PANAS CROSS FLOW SUSUNAN TUBE DI KONDENSOR TIPE ALIGNED DAN STAGGERED UNTUK SISTEM ORC.
Slide Number 2
Slide Number 3
Slide Number 4
Slide Number 5
Slide Number 6
Slide Number 7
Slide Number 8
Slide Number 9
Slide Number 10
Slide Number 11
Slide Number 12
Slide Number 13
Slide Number 14
Slide Number 15
Slide Number 16
Slide Number 17
Slide Number 18
Slide Number 19