Faiz, Muchamad (2016) Studi Numerik Pengaruh Variasi Bilangan Reynolds 25433 Dan 53649 Aliran Dalam Tube Dengan St/D 1.5 D Dan 1.25 D Pada Heat Exchanger Staggered. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Preview |
Text
2113106037-Undergraduate_Thesis.pdf - Published Version Download (1MB) | Preview |
Abstract
Pusat Furnitur yang terletak di Jalan Gatot Subroto kota
Pasuruan merupakan salah satu Usaha Kecil dan Menengah
(UKM) di bawah naungan Dinas Perindustrian dan Perdagangan
Jawa Timur (Disperindag). UKM ini menghasilkan produk berupa
furnitur yang terbuat dari kayu. Saat ini pengeringan kayu di UKM
ini masih memakai cara yang sederhana atau konvensional, yaitu
dengan mengalirkan udara ke plat panas, kemudian udara panas
tersebut di umpankan ke ruang pengering melewati duct.
Dikarenakan listrik yang terbatas maka pengeringan kayu di daerah
ini menggunakan serpihan kayu sebagai bahan bakar untuk
pengering kayu. Maka dari itu untuk meningkatkan efisiensi dari
pengeringan dibuatlah model dari pengeringan baru yang
menggunakan heat exchanger.
Pada penelitian kali ini dilakukan simulasi aliran pada
model heat exchanger untuk pengering kayu. Geometri model
yang akan disimulasikan dibuat dengan software GAMBIT 4.2.6
dan disimulasikan dengan FLUENT 6.3.26. Data yang digunakan
merupakan data dalam bentuk dimensi tube, temperatur udara dan
dimensi heat exchanger didapat dari UKM Pusat Furnitur.
Simulasi yang dilakukan dalam bentuk dua dimensi dengan
variasi jarak transversal pitch yaitu 1,25 D dan 1,5 D pada
susunan tube staggered. Nilai koefisien konveksi dalam tube yang
digunakan adalah 93.17 W/mK dan 162.36 W/mK. Bilangan
Reynolds yang divariasikan sebesar 25433 dan 53649. Untuk flue
gas dimodelkan sebagai udara panas dengan aliran steady bersuhu
774 ºC. Hanya perpindahan panas secara konveksi dan konduksi
yang akan ditinjau untuk analisa.
Dari hasil penelitian ini didapatkan kesimpulan bahwa
variasi jarak transversal pitch berpengaruh terhadap kecepatan
aliran melewati celah tube bank. Kecepatan aliran pada variasi
ST/D 1.25 lebih tinggi daripada ST/D 1.5. Prosentase peningkatan
kecepatan aliran pada variasi 1.25 D sebesar 7.36 % jika
dibandingkan dengan 1.5 D. Kemudian, Berdasarkan grafik
Nusselt number lokal pada variasi transversal pitch didapat nilai
Nusselt tertinggi berada pada variasi transversal pitch 1.25 D
dengan nilai Nusselt sebesar 31.56 untuk tube 1 dan tube ke-empat
sebesar 42. Peningkatan nilai Nusselt number rata-rata yang terjadi
akibat variasi transversal pitch 1.5 D dan 1.25 D pada tube 1 adalah
16.03%. Kemudian untuk tube ke-empat sebesar 21.7 %. Adapun
variasi nilai koefisen konveksi berpengaruh terhadap temperatur
outlet dari tube bank. Berdasarkan grafik nilai Nusselt number
terhadap baris tube didapatkan nilai Nusselt tertinggi pada tube
baris ke-empat. Penyerapan panas yang paling baik adalah pada
variasi transversal pitch 1.25 D dengan nilai koefisien konveksi
sebesar 162.36 W/mK
============================================================================================
Pusat Furnitur that is located at Jalan Gatot Subroto
Pasuruan is one of Small Medium Enterprises (SME) under the
auspicious of the Department Industry and Trade of East Java
(Disperindag). This SME produces furniture which is made from
wood. Currently, the wood drying process in this SME still using
a simple or conventional way, with using air stream to the hot
plate, and then feed the hot air in the drying chamber to pass
through the duct. Because of limited electricity, the drying process
in this area using wood chips as fuel for wood dryer. Therefore the
new dryer model using heat exchanger was made to improve the
efficiency of the drying process.
In the present study carried out the model simulation flow
heat exchanger for drying wood. Geometry models is created using
GAMBIT 4.2.6 and will be simulated using FLUENT 6.3.26. The
data, like tube dimensions, air temperature and heat exchanger
dimensions are obtained from the Pusat Furnitur SME.
Simulations were carried out in two-dimensional form with of
transverse pitch 1.25 D and 1.5 D in staggered tube arrangement.
The coefficient of convection in a tube is 93.17 W / mK and 162.36
W / mK. Reynolds number varied by 25433 and 53649. Flue gas is modeled as a steady stream of hot air with a temperature of 774
ºC. Only convection and conduction heat transfer that will be
reviewed for further analysis
From these results it was concluded that the variations of
the transverse pitch affects the speed of flow through the gap of
tube bank. The flow velocity in the variation of ST/D 1.25 is higher
than ST/D 1.5 D. The percentage of increasing of flow rate
variations is 7.36% at 1.25 D compared with 1.5 D. According to
the graph of local Nusselt number, the highest Nusselt number
values obtained in the 1.25 D transverse pitch in the first tube with
a value of 31.56 and fourth tube about 42. The percentage of
increasing of the average Nusselt number for first on both
transverse pitch variation is 16.03% and D 1:25 on tube 1 is
16:03%. Then for the fourth tube is about 21.7%. The varation of
convection coefficient values influence the outlet temperature of
the tube bank. Based on the graph of Nusselt number values
towards tube rows, the highest Nusselt number value is obtained
on fourth row. The best heat absorption is on the 1.25 D transverse
pitch with convection coefficient value of 162.36 W / mK.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 620.106 4 Fai s |
| Uncontrolled Keywords: | FLUENT 6.3.26, GAMBIT 2.4.6, Heat exchanger, Staggered, Pengeringan Kayu |
| Subjects: | Q Science > QC Physics > QC151 Fluid dynamics |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | EKO BUDI RAHARJO |
| Date Deposited: | 28 Jul 2020 00:33 |
| Last Modified: | 28 Jul 2020 00:33 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/76573 |
Actions (login required)
 |
View Item |