4. ltm 04 perpindahan kalor

8/17/2019 4. Ltm 04 Perpindahan Kalor

1/9

LTM 04 PERPINDAHAN KALOR

Nama : Mauhibah Yumna

Kelompok / Prog. Studi : Kelompok 3 / Teknologi Bioproses

Materi : Perpindahan Kalor Konveksi Sistem Konveksi Paksa!

"utline : #. Metode NT$%&'ekti'itas :

a. Persamaan NT$%&'ektivitas untuk (lat Penukar Kalor Pipa

)anda

b. Persamaan NT$%&'ektivitas untuk (lat Penukar Kalor Tipe

*ain

+. Persamaan NT$%&'ektivitas untuk Boiler dan Condenser

,. Keunggulan Metode NT$%&'ekti'itas

3. (plikasi Metode NT$%&'ekti'itas

Pembahasan :

1. Metode NTU – Efektifitas

Metode Number Transfer Unit NT$! biasa digunakan untuk menghitung la-u perpindahan panas

pada heat exchanger ketika tidak ada in'ormasi ang memadai untuk menghitung *og%Mean

Temperature i''eren+e *MT!. Metode ini menggunakan e'ektivitas∈

untuk menghindarkan

suhu keluar ang tidak diketahui dan menghasilkan penelesaian untuk e'ektivitas dengan

menggunakan parameter parameter lain ang telah diketahui nilai m0 +0 (0 dan $!.

&'ektivitas penukar%kalor heat exchanger e''e+tiveness! dide'inisikan sebagai berikut:

Efektivitas=∈= perpindahankalor nyata

perpindahan kalor maksimum yang mungkin=

qnyata

qmaks

Penurunan rumus e'ektivitas berbagai alat penukar kalor diberikan sebagai berikut.

A. Persamaa NTU!Efekti"itas #t#k A$at Pe#kar Ka$or Pi%a &ada

$ntuk alat penukar kalor pipa ganda pada *ampiran ,0 la-u perpindahan kalor nata adalah:


2/9

q=ḿh ch (T h1−T h2 )=ḿc cc (T c2−T c1) aliran paralel! #!

q=ḿh ch (T h1−T h2 )=ḿc cc (T c1−T c2) aliran berla1anan arah! ,!

Sedangkan la-u perpindahan kalor maksimum ter-adi ketika perbedaan temperatur samadengan perbedaan temperatur maksimum di alat penukar kalor0 akni temperatur 'luida panas

dan dingin ang masuk ke dalam alat penukar kalor. 2luida ang mungkin mengalami

perpindahan kalor maksimum adalah 'luida dengan nilai ḿ c minimum. adi0 la-u

perpindahan kalor maksimum dapat dituliskan sebagai:

qmax=( ḿc )min (T hinlet −T cinlet ) 3!

2luida dengan nilai ḿ c minimum disebut 'luida minimum. $ntuk aliran paralel:

∈h=

ḿhch (T h1−T h2 )ḿhch (T h

1−T c

1)=

T h1−T h

2

T h1

−T c1

4!

∈c=

ḿc cc (T c2−T c1)ḿc cc (T h

1−T c

1)=

T c2−T c

1

T h1

−T c1

5!

di mana subskrip pada e'ektivitas menun-ukkan 'luida dengan nilai ḿ c minimum. $ntuk

aliran ang berla1anan arah0 persamaan ang berlaku adalah:

∈h=

ḿhch (T h1−T h2 )ḿhch (T h

1−T c

2)=

T h1−T h

2

T h1

−T c2

6!

∈c=

ḿc cc (T c2−T c1)ḿc cc (T h

1−T c

2)=

T c2−T c

1

T h1

−T c2

7!

engan menggunakan persamaan%persamaan ang ada0 diperoleh hasil:

∈=

1−exp [(−UAC min )(1+ C minC maks )]

1+ C min

C maks

aliran paralel! 8!


3/9

∈=

1−exp[(−UAC min )(1−C min

C maks )]1−( C minC maks )exp[(−UAC min )(1−

C minC maks )]

aliran berla1anan arah! 9!

i mana C =ḿ c dinamakan sebagai la-u kapasitas (capacity rate). Subskrib min dan maks

menun-ukkan aliran ang mempunaiC = ḿ c minimum dan C = ḿ c maksimum.

Kelompok sukuUA

C min disebut -umlah satuan perpindahan number of transfer unit NT$!

karena memberi petun-uk tentang ukuran penukar%kalor. )ra'ik nilai e'ektivitas effectiveness-

NTU charts! untuk alat penukar kalor pipa ganda diberikan pada *ampiran # dan ,.

'. Persamaa NTU!Efekti"itas #t#k A$at Pe#kar Ka$or Ti%e Lai

)ra'ik nilai e'ektivitas effectiveness-NTU charts! untuk alat penukar kalor tipe selain pipa

ganda diberikan pada *ampiran 3%70 sedangkan persamaan matematis untuk memperoleh

e'ektivitas dan NT$ diberikan pada *ampiran 8 dan 9.

(. Persamaa NTU!Efekti"itas #t#k Boiler da Condenser

Seperti ang telah di-elaskan0 -ika ter-adi evaporasi atau kondensasi0 e'ektivitas dapat

dituliskan dalam persamaan ang sederhana sebagai berikut:

∈=1−e− NTU

#;!

*a-u perpindahan kalor dirumuskan sebagai:

(−UA /C min)1−exp¿

q=C min (T h, inlet −T c, inlet ) ¿ ##!

dengan C min adalah ḿccc untuk condenser dan

ḿh ch untuk boiler .


4/9

). Ke#**#$a Metode NTU!Efekti"itas

ibandingkan metode *MT0 metode NT$%&'ektivitas memiliki beberapa kelebihan untuk

menganalisis kiner-a suatu alat penukar kalor. Beberapa kelebihan tersebut adalah:

1. Metode NTU!Efekti"itas da%at di*#aka +ika data ,a* diketa-#i miim. Metode

*TM dapat dilakukan -ika temperatur di inlet dan outlet pada alat penukar kalor diketahui.

Berbeda dari metode *MT0 metode NT$%&'ektivitas dapat diterapkan bahkan -ika salah

satu temperatur di inlet atau outlet tidak diketahui.

). Metode NTU!Efekti"itas meaarka /er/a*ai ke$e/i-a #t#k mem/adi*ka

kier+a a$at %e#kar ka$or. Karena perhitungan dengan metode NT$%&'ektivitas

menggunakan lebih sedikit data0 perhitungan ini lebih +epat dan dapat digunakan untuk

membandingkan kiner-a berbagai alat penukar kalor.

. Mem%erm#da- #t#k me*aa$isis soa$!soa$ dimana kita harus membandingkan berbagai

-enis penukar kalor guna memilih -enis ang terbaik untuk melaksanakan suatu pemindahan

kalor tertentu.

4. 'a*a NTU!Efekti"itas /ermafaat da$am masa$a- %eraa*a a$at %e#kar ka$or.

2. Le/i- ak#rat3 karea da$am %er-it#*a,a me**#aka /esar dari %er%ida-a

ka$or maksim#m ang mungkin dalam sebuah heat exchanger . Selain itu0 kita dapat

mengetahui e'ektivitas dari sebuah heat exchanger 0 tidak hana dari besar perpindahan

kalorna.

. A%$ikasi Metode NTU!Efektifitas

Metode NT$%e'ektivitas dapat diaplikasikan pada sistem ang suhu masuk atau suhu keluarna

tidak diketahui di mana perpindahan kalor maksimum ang mungkin adalah perpindahan kalor

ang ter-adi -ika salah satu 'luida mengalami perubahan suhu sebesar beda suhu maksimum ang

ada0 aitu suhu 'luida panas masuk dikurangi dengan suhu 'luida dingin keluar.

a'tar Pustaka :


5/9


6/9

Sumber:


7/9

Sumber:


8/9

Sumber:


9/9

Sumber:

4. ltm 04 perpindahan kalor

Documents