ANALISIS PENGARUH KECEPATAN FLUIDA PANAS ALIRAN BERLAWANAN TERHADAP EFEKTIVITAS HEAT EXCHANGER TIPE SHELL AND TUBE DENGAN PENAMBAHAN VARIASI DIMENSI SIRIP (FIN) LONGITUDINAL PADA TUBE

Abstract

Penelitian tentang Analisis Pengaruh Kecepatan Fluida Panas Aliran Berlawanan Terhadap Efektivitas Heat Exchanger Tipe Shell And Tube Dengan Penambahan Variasi Dimensi Sirip (Fin) Longitudinal Pada Tube dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Jember. Dari hasil penelitian didapat bahwa semakin rendah kecepatan fluida panas (oli) dan semakin besar dimensi sirip pada tube maka kecenderungan ΔTo (selisih temperatur oli masuk dengan temperatur oli keluar) akan naik. Hal ini dikarenakan, semakin besar dimensi sirip pada tube maka akan semakin besar luas transfer perpindahan panasnya, sehingga laju perpindahan panas akan meningkat (J.P Holman, 1991). Hal ini menunjukkan bahwa semakin rendah kecepatan fluida panas akan juga mempengaruhi penurunan temperatur oli (ΔTo), dikarenakan semakin menurunnya kecepatan aliran fluida panas maka semakin lama pula waktu kontak fluida panas dengan fluida dingin. Sehingga akan juga mempengaruhi kenaikan temperatur oli (ΔTo). Namun untuk penambahan dimensi sirip yang ke 3 pada tube untuk semua variasi kecepatan fluida panas (oli) terjadi penurunan ΔTo dibanding dengan penambahan dimensi sirip sebelumnya. Hal ini menunjukkan bahwa laju perpindahan panas konduksi pada sirip yang ke 3 lebih lambat jika dibandingkan dengan laju perpindahan panas konveksi yang diserap oleh fluida dingin (air). Semakin panjang dimensi sirip, maka semakin luas area perambatan panasnya. Panas yang masih merambat pada sirip langsung diserap oleh fluida dingin, sehingga perambatan laju perpindahan panas konduksi pada sirip kurang maksimal. Hal itu mengakibatkan ujung sirip tidak sepenuhnya mendapatkan aliran distribusi perpindahan panas konduksi dari pangkal sirip pada tube, sehingga ujung sirip tersebut cenderung berfungsi sebagai penyerap dan penyimpan panas dan tidak dapat mengkonversikan panas yang diterima untuk diserap oleh fluida dingin (Wahyu P, 2013). Selain itu, hal ini juga menunjukkan adanya batas akan dimensi sirip untuk unjuk kerja prestasi sirip sebagai variasi untuk meningkatkan perpindahan panas yang terjadi pada heat exchanger tipe shell and tube. Pengaruh kecepatan fluida panas (oli) pada dimensi sirip longitudinal yang optimal pada tube untuk heat exchanger tipe shell and tube skala laboratorium yaitu pada kecepatan oli 0,021 m/s dan kecepatan air 0,28 m/s pada tube dengan penambahan sirip ke-2 dengan rincian dimensi panjang: 2 cm ; lebar: 4 cm dan tebal 0,1 cm. Dan penurunan ΔTo (Oli) yang terbaik adalah pada kecepatan oli 0,021 m/s dan kecepatan air 0,28 m/s pada penambahan dan variasi dimensi sirip yang ke 2 pada tube yaitu sebesar 12,00°C pada detik ke-150. Dengan nilai efektivitas sebesar 34,14 %.