Studi Numerik 3D Pada Pengaruh Perbedaan Konfigurasi Baffle Cut Dan Baffle Spacing Terhadap Performa Shell And Tube Heat Exchanger

Zulfikar, Mochamad Fachry (2026) Studi Numerik 3D Pada Pengaruh Perbedaan Konfigurasi Baffle Cut Dan Baffle Spacing Terhadap Performa Shell And Tube Heat Exchanger. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007231001-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Alat penukar kalor merupakan komponen penting dalam berbagai sistem termal yang berfungsi untuk memindahkan panas dari satu fluida ke fluida lainnya tanpa mencampurkan keduanya. Perangkat ini banyak digunakan dalam sektor industri seperti pembangkit listrik, petrokimia, pendinginan, dan lainnya. Salah satu jenis heat exchanger yang paling umum digunakan adalah shell and tube heat exchanger (STHE), yang terdiri dari sejumlah pipa (tube) yang terletak di dalam sebuah tabung besar (shell). Penelitian ini menggunakan Ansys Fluent 2025 R1 sebagai perangkat lunak untuk melakukan simulasi 3 dimensi pada pengaruh baffle cut dan baffle spacing terhadap performa heat exchanger dengan konfigurasi counter flow dan segemental baffle. Pada penelitian ini dilakukan simulasi dengan sisi shell sebagai sisi panas dan tube sebagai sisi dingin dengan temperatur fluida pada sisi shell sebesar 85°C dengan mass flow rate sebesar 1,5 kg/s pada aliran masuk shell dan temperatur konstan pada dinding tube sebesar 25°C. Nilai baffle cut sebesar 30%, 38% dan 45% serta nilai baffle spacing sebesar 76,14, 106,6 dan 177,67 mm (0,56, 0,79 dan 1,31 L/Ds) dengan jumlah baffle masing-masing sebanyak 4, 6, dan 8 digunakan sebagai parameter variasi dalam penelitian ini. Konfigurasi 45% baffle cut dengan baffle spacing sebesar 0,79 L/Ds. menghasilkan nilai performa tertinggi sebesar 11015 sedangkan konfigurasi 30% baffle cut dengan baffle spacing sebesar 0,56 L/Ds menghasilkan nilai performa terendah sebesar 9014. Penurunan persentase baffle cut diikuti dengan penurunan performa. Terjadi penurunan performa dari baffle spacing 0,79 L/Ds ke 0,56 L/Ds pada seluruh konfigurasi baffle cut yang disebabkan oleh meningkatnya nilai presure drop yang lebih besar dibanding heat transfer coefficient sehingga daya pompa yang diperlukan meningkat lebih besar dibandingkan kenaikan total perpindahan panas.
========================================================================================================================
Heat exchanger is the most important component in various thermal systems to enables heat transfer between one fluid to another without mixing both fluid. This device widely used in industrial sector such as powerplant, petrochemicals, cooling, and others. One of the most widely used type of heat exchanger is shell and tube heat exchanger (STHE) which contain a few number of tubes within a big shell. This research used Ansys Fluent 2025 R1 as a software to do 3 dimentional simulation on the effects of baffle cut and baffle spacing to the performace of heat exchanger with counter flow and segmental bfafle configurations. In this study simulation is done with shell side as heating side and tube as cooling side with working fluid temperature of 85°C and mass flow rate of 1,5 kg/s on shell inlet and constant temperature of 25°C tube wall. Baffle cut of 30%, 38% and 45% with baffle spacing of 76,14, 106,6 and 177,67 mm (0,56, 0,79 dan 1,31 L/Ds) with baffle quantity of 4, 6 and 8 respectively is used as variable parameters in this research. 45% baffle cut with 0,79 L/Ds baffle spacing configuration achieved highest performance of 11015 while 30% baffle cut with 0,56 L/Ds baffle spacing achieved the lowest performance of 9014. The reduce in baffle cut percentage followed by reduced in performance. There was a reduce in performance from 0,79 L/Ds to 0,56 L/Ds baffle spacing in every baffle cut configuration that caused by pressure drop increase higher than heat transfer coefficient increase which cause the required pumping power increased higher than total heat transfer.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Alat Penukar Kalor, Computational Fluid Dynamics, Perpindahan Panas, Performa, Heat Exchanger, Computational Fluid Dynamics, Heat Transfer, Performance
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Mochamad Fachry Zulfikar
Date Deposited:	02 Feb 2026 01:38
Last Modified:	02 Feb 2026 01:38
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/130846

Actions (login required)

View Item