Studi Numerik 3D Aliran Brine Melintasi Cetakan Es Balok Untuk Mengetahui Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas

Safitra, Arrad Ghani (2016) Studi Numerik 3D Aliran Brine Melintasi Cetakan Es Balok Untuk Mengetahui Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas. Masters thesis, Institut Technology Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2114202003-Master_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (2MB) | Preview

Abstract

Aliran brine yang melalui cetakan es balok (ice can) pada posisi tegak sangat menarik untuk diamati. Fenomena heat transfer yang terjadi di sekeliling cetakan akan berbeda dari posisi bagian atas hingga bagian bawah cetakan. Hal ini disebabkan adanya keunikan bentuk cetakan es balok yaitu dimensi bagian atas cetakan lebih besar daripada dimensi bagian bawahnya. Fenomena aliran yang melewati cetakan es balok ini juga berbeda dengan aliran melewati balok dengan dimensi yang seragam dari bagian atas sampai bagian bawah. Sehingga dalam penelitian ini dikaji fenomena yang terjadi pada aliran melintasi cetakan es balok dengan variasi bentuk penampang square dan rectangular pada kondisi dinding ice can menggunakan temperature konstan. Penelitian ini dilakukan dengan kajian numerik menggunakan perangkat lunak Computational Fluid Dynamics (CFD) komersial untuk menjelaskan visualisasi karakteristik aliran dan perpindahan panas pada cetakan es balok (ice can) dengan bentuk square cylinder dan rectangular cylinder yang tersusun secara inlined. Simulasi dilakukan agar dapat memberikan informasi mengenai fenomena yang terjadi pada daerah sekitar dinding ice can dengan memberikan input aliran brine sebesar V∞ = 0,05 m/s yang mengalir secara crossflow melintasi ice can pada kondisi batas temperature konstan Ts = 0°C. Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa kecepatan aliran tertinggi terjadi pada geometri square pada celah antar can pada posisi y = 0 pada x/D = 0.5 untuk ice can 1 dengan u/Umax = 0.75. Perpindahan panas tertinggi direpresentasikan dengan Nusselt number average dimiliki oleh geometri square yang mempunyai nilai surface Nusselt number average dan surface heat transfer coefficient sebesar 567.91 dan 254.99 (W/m2K). ====================================================================================================== Brine flow through ice can of in the upright position is very interesting to study. Heat transfer phenomena that occur around ice can will be different from the position of the top to the bottom. Due to the unique shape of ice can where the top mold dimensions larger than the dimension of the bottom, then it very unique to analyze. The phenomenon of flow passing through the ice can is also different from the beam with uniform dimensions from top to bottom. Therefore, this research is investigated phenomena of flow across the ice can with a variation of square and rectangular cross sectional shape using constant temperature conditions on the wall of ice can. This research was conducted by numerical studies using commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) to describe the characteristics of flow and heat transfer in ice can with square cylinder and rectangular cylinder inline arrangement. The simulation was performed in order to provide information on the phenomenon that occurs in surrounding of ice can wall by input brine flow, V∞ = 0.05 m/s cross flow through ice can at constant temperature Ts = 0ºC. Result shows that the highest flow rate in the square geometry with the gap of ice can at the position of y = 0 and x/D 0.5 for ice can 1 with u/Umax = 0.75. Then, for the highest heat transfer as represented by surface Nusselt number average at the same geometry and surface heat transfer coefficient is 567.91 and 254.99 W/m2K.

Item Type: Thesis (Masters)
Additional Information: RTM 621.402 2 Saf s
Uncontrolled Keywords: ice can, square cylinder, rectangular cylinder, inlined, temperature konstan
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Mr. Tondo Indra Nyata
Date Deposited: 04 Mar 2020 07:03
Last Modified: 04 Mar 2020 07:03
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/75292

Actions (login required)

View Item View Item