PENGARUH FRAKSI HAMPA PADA PIPA SEMPIT DENGAN PERMUKAAN DALAM BERBENTUK SPIRAL TERHADAP PERPINDAHAN KALOR DUA FASA POLA ALIRAN GELEMBUNG
DOI:
https://doi.org/10.21009/JKEM.2.2.8Keywords:
Koefisien Perpindahan Kalor, Dua Fasa, Aliran GelembungAbstract
Berdasarkan data Badan Pusat Statistik, jumlah penduduk Indonesia meningkat sangat pesat dari tahun 2000 hingga 2010 sebesar 31.376.731 jiwa. Peningkatan jumlah penduduk berbanding lurus dengan konsumsi listrik. Untuk memenuhi kebutuhan pasokan listrik pemerintah membangun berbagai pembangkit listrik, salah satunya pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Upaya peningkatan potensi effisiensi PLTU dilakukan dengan meningkatkan koefisien perpindahan kalor dua fasa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh debit air, debit udara dan kemiringan pipa terhadap koefisien perpindahan kalor dua fasa pola aliran gelembung. Penelitian ini dilakukan dengan mengalirkan udara dengan debit 20 cm3/menit, 40 cm3/menit dan 60 cm3/menit. Mengalirkan air dengan debit 2 LPM, 4 LPM dan 6 LPM. Peneliti menggunakan pipa tembaga panjang 2.200 mm dengan diameter dalam 14 mm dan diameter luar 16 mm. Pipa tersebut dipanaskan dengan nikelin berdiameter 0,8 mm yang dibuat melingkari pipa sepanjang 2.000 mm. Pada pipa tersebut dipasang 4 buah termokopel untuk membaca suhu yaitu input air, output air, input dinding pipa tembaga, dan output dinding pipa tembaga. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat pengaruh positif fraksi hampa pada pipa sempit dengan permukaan dalam berbentuk spiral terhadap terhadap koefisien perpindahan kalor. Pertambahan nilai fraksi hampa menghasilkan gelembung yang jumlahnya lebih banyak, keberadaan permukaan dalam berbentuk spiral mengakibatkan gerakan gelembung semakin acak dan lebih merata pada permukaan melintang pipa. Dua faktor ini menghasilkan peningkatan koefisien perpindahan kalor.
References
Ghajar, Afsin J., Clement C. Tang. “Advances in Void Fraction Flow Pattern Maps and Non-Boiling Heat Transfer Two-Phases Flow in Pipes with Various Inclination,”Advance in Multiphase Flow and Heat Transfer, Vol.1 (2009), hal. 1-52.
Ghajar, Afsin J., Clement C. Tang. “Validation of a General Heat Transfer Correlation For Non-Boiling Two Phase Flow with Different Flow Patterns and Pipe Inclination Angles,” ASME-JSME Thermal Engineering Summer Heat Transfer Conference, Vol.2 (Januari, 2007), hal. 205-218.
Ghajar, Afsin J., Clement C. Tang. “Void Fraction and Flow Patterns of Two-Phase in Upward and Downward Vertical and Horizontal Pipes,”Advance in Multiphase Flow and Heat Transfer, Vol.4 (2012), hal. 175-201.
Incopera, Frank P. Introduction to Heat Transfer. Indiana: John Wiley & Sons, 2011.
Kreith, Frank. Prinsip-prinsip Perpindahan Panas, terj Arko Prijono. Jakarta: Penerbit Erlangga, 1997.
Lunde, Peter J. Solar Thermal Engineering : Space Heating and Hot Water Systems. New York: John Wiley & Sons, 1980.
Mahasiswa Pascasarjana Departemen Teknik Mesin FTUI. Perpindahan Kalor Pendidihan dan Aliran Dua Fase. Depok: Departemen Teknik Mesin- FakultasTeknik Universitas Indonesia. 2012.
Usman, Ishak. “Pengaruh Ketebalan Inner-Helical Fin Terhadap Characteristic of Performance Pada Head Exchanger,” Jurnal Rekayasa Mesin, Vol.1 (2010), hal 108-114.
