Studi Numerik Pengaruh Panjang Rectangular Obstacle Terhadap Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas Staggered Tube Banks

Fanny, Hastama Arinta (2014) Studi Numerik Pengaruh Panjang Rectangular Obstacle Terhadap Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas Staggered Tube Banks. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2111106033_Undergraduate_Thesis.pdf Download (1MB)

Abstract

Alat penukar panas merupakan komponen yang sangat penting dari banyak proses industri dan peralatan yang meliputi berbagai aplikasi teknik. Meningkatkan kesadaran untuk pemanfaatan sumber daya energi yang efektif, meminimalkan biaya operasional dan pemeliharaan operasi murah telah menyebabkan perkembangan dari alat penukar panas yang efisien seperti alat penukar panas kompak. Performa alat penukar panas kompak bergantung pada pola permukaan fin, yakni plain fins dan w avy fins. Permukaan wavy fin membuat karakteristik aliran berubah sehingga terjadi peningkatan untuk perpindahan panas. Upaya lain untuk meningkatkan proses perpindahan panas pada plain fins adalah penambahan obstacle pada permukaannya. Performa alat penukar panas dengan obstacle dapat diketahui dengan menganalisa pola aliran dan perpindahan panas yang terjadi. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik berbantuan software Fluent 6.3.26. Simulasi ini dikondisikan dengan menggunakan model 2D-steady flow, turbulensi k-ε RNG dan metode second-order upwind scheme. Pada penelitian ini divariasikan panjang rectangular obstacle, yaitu 1,6mm, 2,5mm, dan 5mm yang membentuk sudut 135o, diukur dari stagnation point pada staggered tube bank. 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 penambahan obstacle akan meningkatkan perpindahan panas. Penambahan obstacle dapat mengakibatkan peningkatan pressure drop, sebesar 60-425%. Selain itu, model modified juga akan meningkatkan nilai Nusselt number sebesar 10,3-31% terhadap model baseline (tanpa penambahan obstacle).
====================================================================================================================================
Heat exchanger is a very important component of many industrial processes and equipment which covers a wide range of engineering applications. Raising awareness for the utilization of energy resources effectively, minimizing operating costs and low maintenance operation has led to the development of an efficient heat exchanger such as a compact heat exchanger. Performance compact heat exchanger depends on the fin surface patterns, such as plain fins and w avy fins. A wavy fin surface changes flow characteristics so that an increase to the heat transfer. In addition to changing the pattern of fin surface, another attempt to maximize the heat transfer process on pl ain fins can also be formed by the addition of obstacle on its surface.This research was using numerical simulation method based on 6.3.26 fluent software. This simulation was conditioned by using turbulent models k-ε RNG and second-order upwind scheme methods. In this study, the length of the rectangular obstacle is varied, 1,6mm, 2,5mm, 5mm which makes an angle of 150°, measured from the stagnation point on staggered tube banks. The air that used by this simulation will be conditioned as ideal gasses which flows through the fins and the inlet temperature is 310 K and for tube temperature were settled 347 K.. From the simulation results obtained contour visualization speed, temperature and flow pattern visualization and verification that formed the hypothesis that the addition of obstacle will increase heat transfer. Addition obstacle can lead to increased pressure drop, by 60-425%. In addition, the modified models will also increase the value of Nusselt number of 10,3 to 31% of the baseline model (without the addition of obstacle).

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 621.402 5 Fan s-2014
Uncontrolled Keywords:	Rectangular Obstacle, Reynolds Number, Staggered Tube Banks.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	13 Jun 2023 08:08
Last Modified:	13 Jun 2023 08:08
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/98108

Actions (login required)

View Item