Andaz, Farani (2015) Studi numerik perpindahan panas konveksi campuran dalam heated pipe dengan variasi Reynolds number dan Grashof number pada heat flux konstan. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2112105032-Undergraduate_Theses_ok.pdf - Accepted Version Download (2MB) | Preview |
Abstract
Dalam dunia teknik khususnya bidang mekanika fluida
dan perpindahan panas, pengkajian mengenai suatu aliran yang
mengalir di dalam sebuah pipa vertikal yang dipanaskan. Aliran
yang mengalir di dalam sebuah pipa yang dipanaskan sering
ditemui dalam berbagai aplikasi teknik misalnya pada solar water
heater, gas reactor.
Penelitian tugas akhir ini melakukan simulasi numerik
yang difokuskan pada pengamatan karakteristik aliran fluida,
distribusi temperatur, koefisien konveksi, Nusselt number dan
distribusi tekanan aliran dalam heated pipe dengan
memvariasikan nilai Reynolds number 3000 dan 5000 serta
Grashof number 104 sampai 106 pada heat flux konstan. Selain itu
penelitian ini dilakukan untuk mengetahui keakuratan dari
pemodelan numerik untuk kasus konveksi campuran pada aliran
dalam pipa yang dipanaskan. Model uji memiliki dimensi panjang
2530 mm dan diameter 23 mm dengan heat flux yang konstan,
model uji ini dirujuk pada eksperimen yang telah dilakukan oleh
Hiroaki Tanaka et al (1986).
Hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa semakin
besar Grashof number, semakin besar ΔT, namun tidak terjadi
perubahan kecepatan (v), penurunan pressure drop (ΔP),
peningkatan koefisien konveksi (h) dan peningkatan Nusselt
number (Nu), sedangkan pada Re=5000 untuk Grashof number
yang sama menghasilkan penurunan (ΔT), peningkatan kecepatan (v), peningkatan pressure drop (ΔP), peningkatan Nusselt number
(Nu) dan peningkatan koefisien konveksi (h). Simulasi
menunjukkan hasil yang akurat dengan error dibawah 5%
terhadap eksperimen, tetapi simulasi numerik tidak dapat
mengikuti secara baik perubahan pola nilai Nu dari turbulent
menjadi laminar pada Re=3000, ditunjukkan pada perbandingan
temperatur dinding data simulasi dengan eksperimen memiliki
error sebesar 8.06%.
========================================================================================================
In the world of engineering, particularly the field of fluid
mechanics and heat transfer, assessment of a stream that flows in
a vertical pipe that is heated. Stream flowing in a pipe that is
heated frequently encountered in various engineering applications
for example in solar water heater, gas reactors.
This final project perform numerical simulation that is
focused on the observation of fluid flow characteristics,
temperature distribution, heat transfer coefficient and pressure
distribution in the heated pipe flow by varying the value of
Reynolds number of 3000 and 5000 and the Grashof number 104
to 106 at a constant heat flux. In addition, this study was
conducted to determine the accuracy of numerical modeling for
the case of a mixed convection on the flow in the heated pipe.
The test model has dimensions of length 2530 mm and a diameter
of 23 mm with constant heat flux, the test model is referred to the
experiments that have been performed by Hiroaki Tanaka et al
(1986) .
The results obtained indicate that the magnitude of
Grashof number resulted in an increase (ΔT), but no change of
velocity (v), a decrease in pressure drop (ΔP), increased
convection coefficient (h) and an increase in Nusselt number
(Nu), whereas at Re=5000 for the same Grashof number result in
a decrease (ΔT), the increase in speed (v), the increase in pressure
drop (ΔP), the increase in Nusselt number (Nu) and an increase in convection coefficient (h). Simulations show accurate results with
an error of less than 5 % of the experiments, but numerical
simulations can not properly follow the pattern of changes in the
value of Nu from laminar to turbulent be Re = 3000, shown in
comparison with the temperature of the walls of the experimental
simulation data has error at 8.06 % .
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 621.402 2 And s 3100015059964 |
| Uncontrolled Keywords: | Grashof number; Reynolds number; konveksi campuran; studi numerik |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | - Taufiq Rahmanu |
| Date Deposited: | 08 Oct 2018 03:25 |
| Last Modified: | 02 Mar 2021 03:25 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/59754 |
Actions (login required)
 |
View Item |