Nanofluida Berbasis Campuran Air/Core-Shell ZnO@TiO2 untuk Fluida Kerja pada Penukar Panas Bertipe Finned Tube

Chandra, Yusuf (2024) Nanofluida Berbasis Campuran Air/Core-Shell ZnO@TiO2 untuk Fluida Kerja pada Penukar Panas Bertipe Finned Tube. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5009201105-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (11MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini menampilkan karakteristik termal dan kestabilan dispersi nanofluida dengan skema komposit core-shell ZnO@TiO2 sebagai fluida kerja dalam penukar panas bertipe finned tube. Upaya untuk meningkatkan kestabilan dispersi nanopartikel dalam fluida pelarutnya dilakukan dengan mendeposisikan nanopartikel TiO2 yang memiliki sifat hidrofilis pada permukaan nanopartikel ZnO dengan variasi sebanyak 3 kali jumlah deposisi. Nanopartikel yang terbentuk kemudian dilarutkan dalam air dengan fraksi massa rendah, yaitu 0,025-0,1% berat untuk menjadi fluida kerja dalam penukar panas finned tube. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kestabilan dispersi nanofluida core-shell ZnO@TiO2-2 mampu meningkat hingga 10,3 kali lipat dibandingkan dengan nanofluida ZnO tanpa pelapisan pada fraksi massa 0,1% berat. Sedangkan konduktivitas termal nanofluida dengan core-shell menurun akibat lapisan TiO2 yang memiliki konduktivitas yang lebih rendah dibandingkan ZnO. Fabrikasi penukar panas sebagai parameter pembanding performansi nanofluida sebagai fluida kerja mampu memberikan efektivitas sebesar 25,9% dengan menggunakan fluida kerja air. Sementara, performansi penukar panas menggunakan nanofluida mampu meningkatkan perubahan temperatur inlet ke outlet sehingga meningkatkan laju perpindahan panas dalam sistem. Meskipun nanofluida ZnO memberikan efektivitas terbaik dengan nilai 34,2% pada fraksi massa tertinggi, nanofluida core-shell ZnO@TiO2 mampu mengurangi faktor fouling dalam penukar panas dengan efektivitas yang cukup baik yaitu pada nilai 31,7%.
=================================================================================================================================
This study presents the thermal characteristics and stability of nanofluid dispersions using a core-shell composite scheme of ZnO@TiO2 as the working fluid in a finned tube heat exchanger. Efforts to enhance the stability of nanoparticle dispersion in the solvent fluid were undertaken by depositing TiO2 nanoparticles, which possess hydrophilic properties, onto the surface of ZnO nanoparticles, with variations of three times amount of deposition. The resulting nanoparticles were then dissolved in water at low concentrations, ranging from 0,025-0,1% by weight, to serve as the working fluid in the finned tube heat exchanger. The findings indicated that the stability of the ZnO@TiO2-2 core-shell nanofluid dispersion increased by up to 10,3 times compared to ZnO nanofluid without coating at a mass fraction of 0,1% by weight. However, the thermal conductivity of the core-shell nanofluid decreased due to the lower conductivity of the TiO2 layer compared to ZnO. The fabrication of the heat exchanger as a performance comparison parameter for the nanofluid as a working fluid achieved an effectiveness of 25,9% when using water as the working fluid. Meanwhile, the performance of the heat exchanger using nanofluids was able to enhance the inlet to outlet temperatur difference, thereby increasing the heat transfer rate within the system. Although ZnO nanofluid provided the best effectiveness with a value of 34,2% at the highest mass fraction, the ZnO@TiO2 core-shell nanofluid was able to reduce the fouling factor in the heat exchanger with a fairly good effectiveness of 31,7%.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Core-Shell, Efektivitas Perpindahan Panas, Kestabilan Dispersi, Nanofluida, Penukar Panas, Dispersion Stabillity, Heat Exchanger, Heat Transfer Effectiveness, Nanofluid
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers T Technology > TP Chemical technology > TP248 Nanogels. Nanoparticles.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	YUSUF CHANDRA
Date Deposited:	05 Jul 2024 05:12
Last Modified:	05 Jul 2024 05:12
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/108157

Actions (login required)

View Item