Studi Numerik Pengaruh Posisi Sudut Obstacle Berbenntuk Rectangular Terhadap Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas Pada Tube Banks Tersusun Secara Staggered

Anggiansyah, Rizki (2014) Studi Numerik Pengaruh Posisi Sudut Obstacle Berbenntuk Rectangular Terhadap Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas Pada Tube Banks Tersusun Secara Staggered. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
2111106035-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version

Download (3MB)

Abstract

Compact heat exchanger merupakan jenis alat penukar kalor yang banyak digunakan di industri gas, refrigerasi dan pengkondisian udara. Dalam hal performa, compact heat exchanger bergantung pada pola permukaan fin, yakni continuous plate fins, wavy fins dan circular fins. Permukaan wavy fin yang bergelombang membuat karakteristik aliran berubah sehingga terjadi peningkatan perpindahan panas. Upaya lain untuk meningkatkan proses perpindahan panas pada continuous plate fins adalah penambahan obstacle pada permukaannya. Performa compact heat exchanger dengan obstacle dapat diketahui dengan menganalisa pola aliran dan proses perpindahan panas yang terjadi. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik berbantuan software Fluent 6.3.26. Simulasi ini dikondisikan dengan menggunakan model turbulensi k-ε RNG dan metode second-order upwind scheme. Pada penelitian ini divariasikan posisi sudut rectangular obstacle 120o, 135o dan 150o yang diukur dari stagnation point pada staggered tube banks. Fluida kerja yang digunakan adalah udara sebagai gas ideal yang mengalir melintas celah antara tube dengan temperatur inlet 310 K dan temperatur tubes konstan sebesar 347 K. Dari hasil simulasi ini didapatkan visualisasi kontur kecepatan, temperatur dan visualisasi pola aliran yang terbentuk serta pembuktian hipotesa bahwa dengan adanya penambahan obstacle akan meningkatkan perpindahan panas. Berdasarkan kontur temperatur menunjukkan bahwa model modified dapat lebih cepat menurun temperatur tube lebih baik daripada model baseline, dari kontur kecepatan menunjukkan bahwa kecepatan aliran meningkat secara signifikan pada tube baris kedua dan seterusnya. Selain itu, model modified juga meningkatkan nilai Nusselt number sebesar 8,9–40,6% terhadap model baseline (tanpa penambahan obstacle). ========== Compact heat exchanger is a type of heat exchanger is widely used in the gas industry, refrigeration and air conditioning. In terms of performance, the compact heat exchanger is depending on the fin surface composer structure, such as continuous plate fins, wavy fins and circular fins. Wavy fin surface makes the flow characteristics change so that heat transfer will increase. Other efforts to improve the heat transfer process in continuous plate fins are additional obstacle on its surface. Performance of compact heat exchangers with obstacle can be determined by analyzing the pattern of flow and heat transfer processes that occur.This research was using numerical simulation method based on 6.3.26 Fluent software. The simulation was conditioned by using turbulent models k-ε RNG and second-order upwind scheme methods. In this study varied the position angle of the rectangular obstacle 120o, 135o and 150o are measured from the stagnation point on a staggered tube banks. Working fluid used is air as an ideal gas flowing across the gap between the tube with inlet temperature is 310 K and tube temperature constant 347 K. The final result of simulation brings in the visualization of velocity contours, temperature and the visualization of flow patterns and a proving of a hypothesis that by addition of the obstacle will increase heat transfer. Based on the temperature contours, modified model can decrease air temperature better than baseline model, from velocity contour shows that the flow velocity increased significantly in the second row tube and so on. In addition, the model modified Nusselt number also increases the value of 8.9 to 40.6% of the baseline model (without additional obstacle).

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 621.402 5 Ang s
Uncontrolled Keywords: Fluent; convergency promoters; reynolds number; staggered tube banks
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ935 Pipe--Fluid dynamics.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: - Davi Wah
Date Deposited: 17 Jun 2019 08:12
Last Modified: 17 Jun 2019 08:12
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/63110

Actions (login required)

View Item View Item