Alfandaviska, Mahadika Favian (2020) Studi Numerik Perpindahan Panas Konveksi Paksa pada Flat Fin dengan Susunan Tube Staggered pada Aliran Transisi-Turbulent Menggunakan Software Fluent 18.1. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111640000028_Undergraduate Thesis.pdf Download (1MB) | Preview |
Abstract
Organic Rankine Cycle (ORC) memiliki beberapa komponen di dalamnya, diantaranya adalah kondenser. Kondenser berfungsi untuk mengubah uap hasil ekstraksi turbin menjadi cairan sebelum kembali dipompa menuju boiler. Untuk itu perlu untuk bekerja dalam kondisi yang baik. Dalam penelitian kali ini akan digunakan kondenser berupa flat fin dengan memvariasikan material serta kecepatan pada daerah transisi hingga turbulent.
Tugas akhir ini menggunakan perangkat lunak GAMBIT 2.4.6 sebagai pemodelan geometri dan pembuatan mesh serta progam FLUENT 18.0 untuk melakukan simulasi simulasi perpindahan panas konveksi paksa melalui flat fin. Flat fin pada tube staggered yang diletakkan di dalam rectangular duct dengan ST= 11.8 mm SL=22.2 mm konstan dan panjang flat fin 66.6 mm. Pemanasan pada flat fin dilakukan dengan menjaga temperatur dari tube menjadi konstan. Dilakukan 2 variasi kecepatan udara masuk sebesar 8 m/s dan 15 m/s serta dilakukan 3 variasi untuk jenis material yaitu untuk fin berturut-turut yaitu copper, Aluminium, dan steel. Untuk mendapatkan hasil yang baik, terlebih dahulu dilakukan grid independency test sehingga diperoleh kerapatan mesh yang optimal sehingga dapat mengurangi adanya kesalahan yang disebabkan oleh adanya kerapatan mesh.
Dari simulasi yang telah dilakukan didapatkan bahwasanya semakin tinggi koefisien konduksi dari pada fin akan membuat temperatur dari fin yang jauh lebih merata. Sehingga hal ini menyebabkan mudahnya perpindahan panas dari fin menuju ke udara. Selanjutnya dalam variasi dari kecepatan terlihat bahwasanya pada kecepatan yang lebih turbulent akan memiliki efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan yang memiliki kecepatan yang lebih rendah. Hal ini dikarenakan pada kecepatan yang lebih tinggi akan memiliki temperatur fin yang lebih rendah akibat tingginya massa alir dari udara serta tingginya pressure drop. Sehingga pada simulasi kali ini yang memiliki efisiensi paling tinggi adalah 8 m/s copper dengan 88.35% dan dengan efisiensi paling rendah adalah 15 m/s steel 25.2%. Selain itu, terlihat pula effectiveness dari pada fin yang juga paling tinggi pada 8 m/s copper dengan 16.48 dan paling rendah 15 m/s steel dengan 4.7.
====================================================================================================================
Organic Rankine Cycle (ORC) have some basic component, one of them is condenser. Condenser is used for condensing the turbine extraction steam before pumped again to the boiler. Because of the essential of the used so the condenser must work at the best performance. In this simulation, I used flat fin condenser with variating the fin materials and the inlet velocity.
This final project used GAMBIT 2.4.6 for geometry modelling and generating mesh and also FLUENT 18.0 for doing the simulation of the forced convection heat transfer. For the grometry of the flat fin I used ST = 11.8 mm and SL = 22.2 mm constant and the flat fin long is 66.6 mm. The heating is done by fixing the tube temperature. For the inlet velocities I variate it with 8 m/s and 15 m/s and for the material of fin I used copper, aluminium, and steel. To make sure there are no failure because of the grid, so I did a grid indepencency test to make sure that the failure because of grid is not significant.
From the simulation I got that when the fin conduction coefficient increase it will make the temperature of the fin become more even spread. This will make the the heat become easier to transferred into the air. After that, if we variate the velocity, we can get that the increase of the velocity will make the efficiency become less than the small velocity because the fin temperature become smaller caused by the increase of the mass transfer and the pressure drop. So, in this simulation the highest efficiency reached by 8 m/s copper with 88.35% and the lowest efficiency I got 15 m/s steel with 25.2%. Furthermore, we can also see from the effectiveness of the fin I got that 8 m/s copper is the highest with 16.48 and 15 m/s steel is the lowest with 4.7.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | ORC, Condenser, Flat Fin, Transition, Turbulent ORC, Kondenser, Flat Fin, Transisi, Turbulent |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Mahadika Favian Alfandaviska |
| Date Deposited: | 21 Aug 2020 02:11 |
| Last Modified: | 03 Jun 2023 13:33 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/78580 |
Actions (login required)
 |
View Item |