Studi Numerik Pengaruh Penambahan Rectangular Obstacles Terhadap Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas Pada Tubebanks Ynag Tersusun Staggered Dengan (T/D + 0,02

Putri, Prisma Pradana Suwarno (2014) Studi Numerik Pengaruh Penambahan Rectangular Obstacles Terhadap Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas Pada Tubebanks Ynag Tersusun Staggered Dengan (T/D + 0,02. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2110100031_Undergraduate_Thesis.pdf Download (2MB)

Abstract

Compact heat exchanger merupakan salah satu jenis heat exchanger yang digunakan sebagai evaporator dan kondensor dalam Air Conditioner. Performa compact heat exchanger bergantung pada pola permukaan fin, yaitu wavy atau straight fin. Selain dari pola permukaannya, perpindahan panas dapat dimaksimalkan dengan cara penambahan obstacle pada permukaan fin. Performa compact heat exchanger dengan obstacle ini dapat diketahui dengan menganalisa pola aliran dan perpindahan panas yang terjadi. Penelitian ini menggunakan straight fin heat exchanger dengan ℓ/D = 0,2, pada tube banks yang tersusun secara staggered, dimana yang divariasikan adalah lokasi dari rectangular obstacle, yaitu ɡ/ST sebesar 0,04, 0,08, dan 0,12. Fluida kerja yang digunakan adalah udara yang dimodelkan sebagai gas ideal yang mengalir melintasi celah antartube dengan temperatur masuk 308 K, temperatur tube konstan sebesar 325,77 K, dan kecepatan masuk konstan sebesar 2 m/s. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik dengan perangkat lunak Fluent 6.3.26. Pembuatan model dikerjakan dengan menggunakan perangkat lunak Gambit 2.4.6. Simulasi inidilakukan secara 2D single precission dan dikondisikan steady dengan menggunakan model turbulensi k-epsilon RNG. Dari simulasi ini dapat diambil data berupa nilai kecepatan lokal, nusselt number lokal dan rata-rata, pressure drop, serta visualisasi kontur kecepatan dan temperatur. Dari simulasi ini diketahui bahwa karakteristik aliran berupa nilai kecepatan aliran yang dihasilkan model dengan penambahan rectangular obstacle lebih baik dibandingkan model baseline. Berdasarkan kontur temperatur didapatkan bahwa distribusi temperatur keluar pada m odel dengan penambahan rectangular obstacle lebih tinggi daripada model baseline. Selain itu, penambahan rectangular obstacle dapa t menaikkan nilai kecepatan lokal fluida melintasi tube sebesar 19,33 – 30,59 %,nusselt number sebesar 2 – 6,35 % , dan pr essure drop sebesar 79,34 – 97,31 % dibandingkan model baseline. Sehingga perpindahan panas lebih baik terjadi pada pemodelan dengan penambahan rectangular obstacle, terutama pada pe modelan pada posisi g/ST 0,04.
====================================================================================================================================
Compact heat exchanger is a type of heat exchanger which is commonly used as evaporator and c ondenser in air conditioner. Compact heat exchanger performance is depending on the fin surface, such as wavy and straight fin. Apart from the fin surface, compact heat exchanger performance can be maximized by developing an obstacle on its fin surface. Compact heat exchanger performance with the obstacles can be found out by analyzing the flow pattern and its heat transfer. This research used straight fin circular tube with ℓ/D = 0,2, on the tube banks that arranged as staggered arrangement with variation of rectangular obstacles’ position, such as 0,04, 0,08, and 0,12. The working fluid that used is air, which modeled as ideal gas flow across gap between tubes with inlet temperature 308 K, constant tube temperature 325,77 K and constant velocity inlet 2 m/s. This research was using numerical simulation method based on 6.3.26 Fluent software. The model was made first with 2.4.6 Gambit software. This simulation used 2D single precision and was conditioned steady with k-epsilon RNG turbulence model. From the final result of simulation, brings in local velocity value, local and average nusselt number, pressure drop, and visualization of velocity and temperature contours. From these simulations it is known that the flow characteristics such as flow velocity value generated models with the addition of a rectangular obstacle better than the baseline model. Based on the temperature contours found out that the temperature distribution in the model with the addition of a rectangular obstacle higher than the baseline model. Moreover, the addition of a rectangular obstacle can raise the value of the local velocity of the fluid across the tube from 19.33 to 30.59%, Nusselt number of 2 - 6.35%, and the pressure drop of 79.34 to 97.31% compared to the baseline model. So that better heat transfer occurs in modeling with the addition of a rectangular obstacle, especially in modeling with position g / ST 0,04.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 621.402 5 Put s
Uncontrolled Keywords:	Rectangular Obstacle, Staggered Tube Banks; Rectangular Obstacle, Staggered Tube Banks
Subjects:	T Technology > TS Manufactures > TS280 Pipe Bending, Tube Bending
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	08 Jun 2023 06:34
Last Modified:	08 Jun 2023 06:34
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/98060

Actions (login required)

View Item