Bilangan tak berdimensi1. Bilangan ReynoldsDari hasil percobaan-percobaan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa aliran laminer atau turbulent tergantung dari : Diameter pipa = d (m) Viscositas = (kg/m det) Berat jenis fluida (density) = (kg/m3) Kecepatan rata-rata fluida = Yang dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut :Re = ( . . d)/ (dimana Re = Bilangan Reynold dan tanpa dimensi)Dari percobaan-percobaan selanjutnya Reynold menyimpulkan bahwa : Aliran laminer terjadi bila bilangan Reynold ( Re ) lebih kecil dari 2200 Aliran transisi terjadi bila bilangan Reynold ( Re ) adalah = 2200 Aliran turbulent terjadi bila bilangan Reynold ( Re ) lebih besar dari 2200Untuk selanjunya dalam perhitungan perpindahan panas konveksi hanya dipakai 2 aliran yaitu : Aliran laminer dengan Re < 2200 Aliran turbulent denagn Re >> 22002. Bilangan NusseltBilangan yang tidak berdemensi kedua adalah Nusselt, yang menunjukkan proses perpindahan panas pada dinding pipa atau pada lapisan batas (boundary layer).Dalam bentuk persamaan ditulis :Nu = ( . d)/Dimana : = Koefisien perpindahan panas konveksi (kcal/m jam C)d = Diameter pipa (m) = Koefisien perpindahan panas konduksi (kcal/m jam C)Nu = Bilangan Nusselt (tanpa dimensi)3. Bilangan PrandtlBilangan yang tidak berdemensi ketiga adalah Prandtl, dalam bentuk persamaan ditulis :Pr = Pe/Re = v/a =.Cp/Dimana :Pr = Bilangan Prandtl (tanpa dimensi)Pe = Bilangan Peclet (tanpa dimensi)Re = Bilangan Reynolds (tanpa dimensi) = Viskositas kinematis (m2/jam)a = Penyerapan panas / thermal diffusivity (m2/jam) = viskositas dinamis (kg/m jam)Cp = Panas spesifik (kcal/kgC) = koef perpindahan panas konduksi (kcal/m jam C)4. Bilangan FourierBilangan yang tidak berdemensi keempat adalah fourier, bilangan ini menunjukkan perpindahan panas yang tidak stabil atau tidak dalam keadaan steady-state, dalam bentuk persamaan ditulis :Fo = (a.T)/D2dimana :Fo = Bilangan Fourier (tanpa dimensi)a = Penyerapan panas (m2/jam)T = waktu (jam)d = diameter (m)5. Bilangan GrashofBilangan Grashof menunjukkan gaya angkat (buoyant) yang terjadi pada zat cair, gaya angkat yang terjadi ini disebabkan oleh perbedaan berat jenis sehingga terjadi konveksi secara alam (free convection), dalam bentuk persamaan ditulis :Gr = [( . g . d3)/v2] . tDimana :Gr = Bilangan Grashof (tanpa dimensi) = Koefisien pemuaian zat cair (1/C)g = Percepatan gravitasi (m/jam2)d = Diameter pipa (m) t = Perbedaan temperatur (C) = Viskositas kinematis (m2/jam)6. Bilangan PecletBilangan peclet menyatakan hubungan antara jumlah perpindahan panas yang disebabkan oleh konveksi dan jumlah perpindahan panas yang disebabkan oleh konduksi, yang ditulis dalam persamaan sebagai berikut :Pe = ( . d)/a = ( . d)/v = v/a = Re x PrDimana :Pe = Bilangan Peclet (tanpa dimensi) = Kecepatan rata-rata fluida (m/s)a = Penyerapan panas / thermal diffusivity (m/jam)d = Diameter pipa (m) = Viskositas kinematis (m/jam)Re = Bilangan Reynolds (tanpa dimensi)Pr = bilangan Prandtl (tanpa dimensi)Tujuan dari percobaan-percobaan yang dilakukan oleh para ahli adalah untuk mendapatkan koefisien perpindahan panas konveksi, sehingga dapat diaplikasikan untuk merencanakan (mendesign) alat-alat perpindahan panas seperti boiler, heat exchanger (alat penukar kalor) dan lain-lainnya.Koefisien perpindahan panas konveksi dipengaruhi oleh :1. Sifat-sifat fluida, seperti : Viskositas, berat jenis, daya hantar konduksi, panas jenis dll.2. Kecepatan aliran fluida : Koefisien perpindahan panas konveksi akan naik dengan bertambahnya kecepatan aliran.3. Keadaan fluida : Laminer dan turbulent4. Bentuk permukaan metal yang berhubungan dengan fluida5. kekasaran ( Roughness ) dari permukaan logam.Persamaan-persamaan yang dipergunakan untuk menghitung perpindahan panas konduksi adalah :Nu = f (Fo, Re, Pe, Gr)Nu = f (Fo, Re, Gr, Pr)