Preparasi dan Karakterisasi Nanofluida Berbasis ZnO:SiO2 untuk Peningkatan Efektivitas Sistem Penukar Panas Finned Tube

Al Qhazali, M Raflis (2023) Preparasi dan Karakterisasi Nanofluida Berbasis ZnO:SiO2 untuk Peningkatan Efektivitas Sistem Penukar Panas Finned Tube. Other thesis, Insitut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02311940000078-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini menanmpilkan proses preparasi dan karakterisasi nanofluida ZnO:SiO2 serta mengevaluasi penggunaannya dalam peningkatan efektivitas sistem penukar panas. Secara khusus, penelitian ini menggunakan konsentrasi nanopartikel rendah, yaitu 0,025-0,1% berat. Preparasi nanopartikel ZnO:SiO2 melibatkan ekstraksi nanopartikel SiO2 dari lumpur lapindo di Sidoarjo, Jawa Timur, dan sintesis ZnO secara kimia basah. Komposit ZnO:SiO2 dibentuk dengan teknik mechanical grinding sebelum dicampur dengan fluida dasar untuk menjadi nanofluida. Penukar panas yang digunakan adalah finned tube tipe radiator, dan fluida kerja yang digunakan adalah air. Hasil yang diperoleh menunjukan bahwa ZnO:SiO2 (1:1) menunjukkan stabilitas yang baik dan tetap mempertahankan konduktivitas yang cukup tinggi. Efektivitas penukar panas berubah cukup signifikan terhadap komposisi nanopartikel dan tidak cukup signifikan terhadap perubahan konsentrasi nanopartikel. Penambahan konsentrasi ZnO:SiO2 meningkatkan efektivitas hingga batas tertentu sebelum mencapai konsentrasi jenuh. Penggunaan 0,025% ZnO:SiO2 (1:1) nanopartikel secara signifikan mengurangi temperatur permukaan sirip dan meningkatkan beda temperatur (ΔT) pada inlet dan outlet fluida jika dibandingkan dengan penggunaan fluida kerja kontrol (air). Penambahan nanofluida 0,025% ZnO:SiO2 (1:1) menunjukkan perbedaan efektivitas yang lebih tinggi pada pada temperatur 70°C dibandingkan dengan temperatur 60°C dan 80°C, dengan nilai efektivitas 0,380 untuk nanofluida dan 0,287 fluida kerja kontrol (air).
==================================================================================================================================
This research conducted a preparation process and characterization of ZnO:SiO2 nanofluids and evaluates its use in increasing the effectiveness of heat exchanger systems. This study used a low concentration of nanoparticles, namely 0.025-0.1% by weight. The preparation of ZnO:SiO2 nanoparticles involved the extraction of SiO2 nanoparticles from Lapindo mud in Sidoarjo, East Java, and wet chemical synthesis of ZnO. The ZnO:SiO2 composite was formed by mechanical grinding technique before being mixed with basefluids to form nanofluids. The heat exchanger used is a finned tube radiator type, and the working fluid used is water. The results obtained show that ZnO:SiO2 (1:1) shows good stability and still maintains a fairly high conductivity. The effectiveness of the heat exchanger changes significantly with the composition of the nanoparticles and not significantly with changes in the concentration of the nanoparticles. The addition of ZnO:SiO2 concentration increases the effectiveness to a certain extent before reaching the saturation concentration. The use of 0.025% ZnO:SiO2 (1:1) nanoparticles significantly reduced the fin surface temperature and increased the temperature difference (ΔT) at the inlet and outlet fluids when compared to the use of the control working fluid (water). The addition of 0.025% ZnO:SiO2 (1:1) nanofluid showed a higher difference in effectiveness at 70°C compared to 60°C and 80°C, with an effectiveness value of 0.380 for the nanofluid and 0.287 for the control working fluid (water).

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Extended Surface, Efisiensi Perpindahan Panas, nanofluida, Penukar panas, SiO2, ZnO, Finned Tube, Heat Exchanger, Heat Transfer Effectivity, Nanofluids
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	M Raflis Al Qhazali
Date Deposited:	31 Jul 2023 08:35
Last Modified:	31 Jul 2023 08:35
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/100107

Actions (login required)

View Item