Rancang Bangun Perangkat Praktikum Perpindahan Panas Konveksi Paksa pada Berkas Pin Fin Berpenampang Sirkular dengan Susunan Staggered

Dinikavanila, Alik (2019) Rancang Bangun Perangkat Praktikum Perpindahan Panas Konveksi Paksa pada Berkas Pin Fin Berpenampang Sirkular dengan Susunan Staggered. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111440000035-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Perpindahan panas merupakan perpindahan energi akibat adanya perbedaan temperatur. Fenomena perpindahan panas konduksi dan konveksi dapat ditemui pada sirip (fin). Fin dapat meningkatkan perpindahan panas dengan menambah luasan atau area perpindahan panas yang disebut extended surface. Untuk menambah pemahaman tentang perpindahan panas secara eksperimental khususnya yang terjadi pada berkas pin fin berpenampang sirkular perlu dirancang suatu perangkat praktikum perpindahan panas. Tugas akhir ini membahas perancangan alat praktikum perpindahan panas konveksi paksa melalui berkas pin fin berpenampang sirkular. Alat praktikum ini digunakan untuk mengetahui pengaruh diameter fin serta kecepatan udara terhadap perpindahan panas konveksi. Selain itu, dari pengujian tersebut diketahui distribusi temperatur di sepanjang fin.
Pengujian dilakukan dengan menggunakan circular pin fin yang berjumlah 18 dengan diameter 10 mm dan 16 mm serta panjang 70 mm. Pin fin diletakkan dalam rectangular duct dan disusun secara staggered dengan ST = 20 mm, SL = 20 mm, dan SD = 23 mm. Electric plate heater diletakkan pada base plate sebagai sumber panas yang dikontrol dengan menggunakan termokontrol yaitu pada T = 50 ⁰C dan T = 70 ⁰C. Kecepatan udara divariasikan dengan menggunakan variasi air inlet pada centrifugal blower. Kemudian dilakukan pembacaan temperatur temperatur masing-masing 1 titik pada Treferensi, Tbase, Tout, dan sebanyak 20 titik pada pin fin. Pengukuran temperatur dilakukan dengan termokopel dan DAQ yang terintegrasi pada komputer.
Hasil penelitian menjunjukkan distribusi temperatur menurun di sepanjang fin. Temperatur permukaan fin tertinggi terdapat pada fin baris keempat dan fin yang terletak di sebelah kiri. Temperatur terendah terjadi pada v = 4.20 m/s dan temperatur tertinggi terjadi pada v = 2.64 m/s. Fin diameter 10 mm mempunyai luas permukaan yang lebih kecil dan memberikan jarak antar fin yang lebih luas daripada fin diameter 16 mm. Jarak tersebut memungkikan fluida yang melalui fin dapat membawa panas dari fin dan menyebabkan penurunan temperatur yang besar. Pada kecepatan yang sama, fin 10 mm mempunyai koefisien konveksi yang lebih besar daripada fin 16 mm. Untuk varisi set point yang digunakan, koefisien konveksi yang tertinggi dicapai pada set point 50ᵒC.
================================================================================================
Heat transfer is energy transfer that occurred because of different temperature. Conduction and convection can be found in fin. Fin can increase heat transfer by extending surface. Experimentally, heat transfer in circular pin fin can be detected by heat transfer experiment design. This research is about a design of forced convection heat transfer experiment tools by the circular pin fin. The experiment tools is used to demonstrate and detect the influence of the pin fin diameter and air velocity in convection heat transfer. Additionally, the experiment can detect the temperature distribution in pin fin.
This research uses 18 circular pin fins. The diameter of the pin fin is 10 mm and 16 mm with the length is 70 mm. Pin fin is put in a rectangular duct and arranged by staggered with Sr = 20 mm, SL = 20 mm, and SD = 23 mm. The electric plate heater is put in a base plate as heat sources that is controlled by thermocontrol at 50°C and 70°C. Air inlet variation on centrifugal blower is used to variate the air velocity. After that, the temperature in 20 points of the pin fin, Trefererence, Tbase, Tout are measured. The temperature is measured by K-type thermocouple and DAQ that is integrated in the computer.
The result shows that pin fin temperature distribution decreases. The highest fin surface temperature is in the fourth fin and in the left fin. The lowest temperature is on 4.20 m/s and the highest temperature is on 2.64 m/s. Fin with diameter 10 mm give smallest surface and larger distance than fin with diameter 16 mm. The distance is enabled heat flows through the fluid and resulting high decreasing temperature. On the same velocity, fin (d = 10 mm) has the higher convection coefficient than fin (d = 16 mm). The highest convection coefficient occurred at 50°C set point.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Additional Information:	RSM 621.402 5 Din r-1 2019
Uncontrolled Keywords:	Circular pin fin, Extended surface, Konveksi paksa, Reynolds number, Susunan staggered
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Alik Dinikavanila
Date Deposited:	05 Nov 2021 03:43
Last Modified:	05 Nov 2021 03:43
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/61446

Actions (login required)

View Item