Pengujian Karakteristik Perpindahan Panas dan Faktor Gesekan Pada Penukar Kalor Pipa Konsentrik Dengan Trapezoidal-Cut Twisted Tape Insert

Abstract

Penelitian dilakukan untuk menguji karakteristik perpindahan panas dan faktor gesekan pada penukar kalor pipa konsentrik dengan trapezoidal cut twisted tape insert. Seksi uji adalah penukar kalor pipa konsentrik satu laluan dengan pipa dalam dan pipa luar terbuat dari aluminium. Dimensi pipa dalam; diameter luar 15,84 mm dan diameter dalam 14,34 mm Dimensi pipa luar; diameter luar 25,40 mm dan diameter dalam 23,40 mm, dan. Panjang penukar kalor 2.110 mm dan jarak pengukuran beda tekanan di pipa dalam 2.240 mm. Aliran pada pipa dalam dan annulus adalah berlawanan arah. Fluida kerja di pipa dalam adalah air panas yang temperatur masukannya dipertahankan pada ±60 oC, sedangkan di annulus adalah air dingin pada temperatur kamar. Trapezoidal cut twisted tape insert dengan twist ratio (H/d) 2,7 ; 4,5 ; 6,5 terbuat dari bahan aluminium strip dengan tebal 0,76 mm dan lebar 12,61 mm yang dipuntir sehingga membentuk pilinan dengan panjang pitch berturut-turut 35,00 mm ; 56,81 mm ; dan 81,90 mm. Trapezoidal cut twisted tape insert dipasang di pipa dalam dari penukar kalor pipa konsentrik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan trapezoidal cut twisted tape insert di pipa dalam meningkatkan bilangan Nusselt rata-rata berturut-turut 86,4 % dan 64,2 % dan 45,7 % dari pipa dalam tanpa sisipan (plain tube). Penambahan trapezoidal cut twisted tape insert di pipa dalam meningkatkan faktor gesekan rata-rata berturut-turut 2,72 ; 2,30 dan 1,78 kali dari plain tube. Nilai unjuk kerja termal rata-rata pipa dalam dengan penambahan trapezoidal cut twisted tape insert berturut-turut adalah 1,33 ; 1,19 dan 1,11. Hal ini menunjukkan bahwa trapezoidal cut twisted tape insert sebagai turbulator mempunyai peforma peningkatan perpindahan panas yang baik pada pipa penukar kalor pipa konsentrik pada daya pemompaan yang sama.