IV.4 Grafik dan Analisa GrafikIV.4.1 Paralel FlowIV.4.1.1 Grafik Fungsi q act VS Re cold

Dari grafik q act = f(Re cold) di atas menunjukkan hubungan antara laju perpindahan panas actual (q act) dengan besarnya bilangan Reynold. Grafik hasil percobaan d iatas menunjukkan tren grafik cenderung turun, pada titik Re=4.635E-03 terjadi penurunan Qact sampai Re=5827.25, lalu Qact naik sampai Re=6409.98 kemudian turun pada Re=6952.29 kemudian naik pada Re=7546.19 kemudian turun tajam pada Re=8126.67. Pada titik Re= 8740.88 trend grafik naik tajam sampai Re=9925.57Secara teori, hubungan antara q act dan bilangan Reynold berbanding lurus, yakni saat bilangan Reynold bertambah besar, maka q act yang ditimbulkan haruslah bertambah besar pula. Adapun teori yang berhubungan dengan fenomena ini, dijelaskan dengan persamaan: Re=.v.D/ Nu = C.Ren .Prm h = Nu.Kf / D q act = hA T

dimana persamaan diatas dapat dijelaskan , saat Re makin besar maka Nu semakin meningkat,semakin Nu meningkat maka nilai koefisien konveksi juga akan meningkat. Semakin besar koefisien konveksi maka q act juga akan meningkat.Hal ini sesuai semakin bertambahnya nilai Re, akan berbanding lurus dengan kenaikan laju aliran dan nilai qact..Fenomena yang terjadi sesuai dengan teori seharusnya semakin bertambah nilai Re, maka jenis aliran akan semakin berolak sehingga menambah banyak tumbukan antar molekul fluida dan antara fluida dengan shell, sehingga laju perpindahan panasnya makin besar pula. Pada hasil praktikum yang tidak sesuai dengan teori yang ada, dimungkinkan ada kesalahan saat dilaksanakan praktikum yakni kesalahan pembacaan beda temperature dan adanya fouling pada fluida. Fouling menyebabkan berubahnya over all heat transfer coefficient (U), berubahnya U menyebabkan kalor (q) aktual tidak sesuai dengan q teori.Pada Grafik Qact = f(Re cold) di atas tidak sesuai dengan teori yang ada, dimungkinkan ada kesalahan saat dilaksanakan praktikum yakni karena gangguan pada thermocouple yang menyebabkan kesalahan pembacaan beda temperature dan adanya fouling pada fluida. Fouling pada fluida dapat menyebabkan berubahnya over all heat transfer coefficient (U), berubahnya U menyebabkan kalor (q) aktual tidak sesuai dengan q teori. Sehingga terjadi penyimpangan pada grafik diatas.,dimana trend grafik yang ditunjukkan cenderung menurunIV.4.1.2 GRAFIK FUNGSI h cold = f (Re cold)

Grafik h cold = f(Re cold) diatas menunjukkan hubungan antara h cold dengan besarnya bilangan Reynold. Pada grafik diatas didapatkan tren grafik naik-turun, pada titik Re= 4,635E-03 terjadi tren konstan h cold sampai Re=5214.22, lalu h cold turun tajam sampai Re=5827.25 kemudian terjadi konstan h cold sampai Re=6.40998E-09 pada Re=6952.29 tren naik tajam dan pada Re=7546.19 mengalami tren menurun . Kemudian mengalami trenkonstan h cold sampai Re=8126.66, kemudian menurun sampai pada trend grafik sampai Re=9341.71, kemudian kemudian mengalami trend grafik h cold sampai Re=9925.56.

Menurut teori,grafik yang ditunjukkan diatas sesuai dengan teori bahwa nilai h dan Re saling berkaitan dan sebanding. Dimana hubungan tersebut dikaitkan dengan Nusselt number dimana semakin besar Nusselt namber maka semakin besar nilai h, dan juga semakin besar nilai Re maka semakin besar pula nilai Nusselt number yang dihasailkan. Hal tersebut memenuhi persamaan sebagai berikut:

Nu =0,023 Re 4/5 Pr 0,3h = Nu.kf/DPada Grafik Qact = f(Re cold) di atas tidak sesuai dengan teori yang ada, dimungkinkan ada kesalahan saat dilaksanakan praktikum yakni karena gangguan pada thermocouple yang menyebabkan kesalahan pembacaan beda temperature dan adanya fouling pada fluida. Fouling pada fluida dapat menyebabkan berubahnya over all heat transfer coefficient (U), berubahnya U menyebabkan kalor (q) aktual tidak sesuai dengan q teori. Sehingga terjadi penyimpangan pada grafik diatas.,dimana trend grafik yang ditunjukkan cenderung menurunIV.4.1.3 GRAFIK FUNGSI P cold = f(Re cold)

Pada grafik Pcold =f (Re cold) diatas, menunjukkan hubungan antara nilai perubahan tekanan atau pressure drop ( p) dengan penambahan besar bilangan Reynold.Trend grafik pada saat Re=4.635E-03 naik sampai Re=6409.98. Kemudian trend turun sampai Re=6952.29. Trend grafik naik dari Re=6952.29 sampai Re=9925.56 . Hubungan tersebut menunjukkan adanya tren yang semakin naik pada ^P cold seiring dengan makin naiknya nilai bilangan Re. Sehingga dapat disimpulkan bahwa bertambahnya bilangan Reynold akan menambah besar pressure drop yang terjadi.Menurut teori, grafik hasil praktikum di atas sesuai dengan teori bahwa ^p merupakan fungsi dari kecepatan fluida, dimana saat kecepatan fluida meningkat, makanilai ^p meningkat pula. Sedangkan kita tau bahwa nilai laju fluida v sebanding dengan besarnya nilai Re. maka dapat diambil kesimpulan bahwa semakin besar Re, maka semakin besar pula nilai ^P yang terjadi pada Heat Exchanger. Hal tersebut dapat dijelaskan melaluii persamaan :

^p = f ( 2/D,v^2/2)

; Re =vD/P=32Lv/D2

IV.4.1.4 GRAFIK FUNGSI = f(NTU,Cr)

Dari grafik =f (NTU,Cr) diatas menunjukkan bahwa adanya hubungan nilai E, Cr dan besar NTU. Dari grafik diats menunjukkan bahwa pada suatu nilai NTU yang konstan,dengan nilai effectiveness tretinggi didapatkan Cr = 0.2505 sedang untuk effectiveness terendah didapatkan nilai Cr = 0.1432 . Menurut teori, grafik yang ditunjukkan diatas tidak sesuai dengan teori bahwa pada nilai NTU yang konstan, hubungan antara Cr dan e adalah berbanding terbalik . Hal tersebut dapat dijelaskan bahwa saat ingin meningkatkan efektifitas laju perpindahan panas, maka nilai heat capacity ratio (Cr) harus diturunkan. Penjelasan diatas dapat dijelaskan dengan persamaan:

Thi Tho = Tco Tci / Cr

E = qact / qmax = C hot (Thi Tho) / C min (Thi Tci)E = Thi Tho / Cr ( Thi Tci)

Hubungan E dan Cr berbanding terbalik, semakin tinggi nilai E maka Cr semakin turun Fenomena yang terjadi pada perpindahan panas tersebut adalah, bahwa seharusnya unruk meningkatkan jumlah perpindahan panas efektif, maka harus dipilih heat capacity ratio yang makin rendah. Namun pada praktikum ini ada sebuah kesalahan dimna hal tersebut dimungkinkan karena adanya kesalahan pada pembacaan temperature serta bnyaknya fouling pada fluida.

IV.4.2 Counter FlowIV.4.2.1 Grafik Fungsi q act VS Re cold

Grafik q act =f(Re cold) diatas menunjukkan hubungan antara q act dengan besarnya bilangan Reynold. Pada grafik diatas didapatkan tren grafik naik-turun, pada titik Re= 4.582E -03 terjadi kenaikan trend Qact sampai Re=5164.49, lalu q act turun sampai Re=5749.29 dan mengalami Qact konstan sampai pada Re=6324.22 kemudian naik sampai pada Re=7488.39 kemudian turun pada Re=8095.42 kemudian naik sampai pada Re=8690.37 dan trend grafik mengalami penurunan sampai pada Re=9234.16 kemudian mengalami trend grafik naik sampai pada Re=9792.51.Secara teori, hubungan antara q act dan bilangan Reynold berbanding lurus, yakni saat bilangan Reynold bertambah besar, maka q act yang ditimbulkan haruslah bertambah besar pula. Adapun teori yang berhubungan dengan fenomena ini, dijelaskan dengan persamaan:

Re=.v.D/ Nu = C.Ren .Prm h = Nu.Kf / D q act = hA T

dimana persamaan diatas dapat dijelaskan , saat Re makin besar maka Nu semakin meningkat,semakin Nu meningkat maka nilai koefisien konveksi juga akan meningkat. Semakin besar koefisien konveksi maka q act juga akan meningkat.Hal ini sesuai semakin bertambahnya nilai Re, akan berbanding lurus dengan kenaikan laju aliran dan nilai qact..Fenomena yang terjadi sesuai dengan teori seharusnya semakin bertambah nilai Re, maka jenis aliran akan semakin berolak sehingga menambah banyak tumbukan antar molekul fluida dan antara fluida dengan shell, sehingga laju perpindahan panasnya makin besar pula. Pada hasil praktikum yang tidak sesuai dengan teori yang ada, dimungkinkan ada kesalahan saat dilaksanakan praktikum yakni kesalahan pembacaan beda temperature dan adanya fouling pada fluida. Fouling menyebabkan berubahnya over all heat transfer coefficient (U), berubahnya U menyebabkan kalor (q) aktual tidak sesuai dengan q teori.Pada Grafik Qact = f(Re cold) di atas tidak sesuai dengan teori yang ada, dimungkinkan ada kesalahan saat dilaksanakan praktikum yakni karena gangguan pada thermocouple yang menyebabkan kesalahan pembacaan beda temperature dan adanya fouling pada fluida. Fouling pada fluida dapat menyebabkan berubahnya over all heat transfer coefficient (U), berubahnya U menyebabkan kalor (q) aktual tidak sesuai dengan q teori. Sehingga terjadi penyimpangan pada grafik diatas.,dimana trend grafik yang ditunjukkan cenderung menurunGRAFIK FUNGSI h cold = f (Re cold)

Grafik h cold = f(Re cold) diatas menunjukkan hubungan antara h cold dengan besarnya bilangan Reynold. Pada grafik diatas didapatkan tren grafik naik-turun, pada titik Re= 4.582E-03 terjadi trend konstan h cold sampai pada Re=5164.49, kemudian turun sampai Re=5749.29 kemudian mengalami trend knstan h cold sampai pada Re=6324.22 kemudian naik pada Re=6885.99 kemudian turun sampai pada Re=7488.39. Kemudian mengalami trend konstan h cold sampai pada Re=8095.42 kemudian turun pada trend grafik sampai Re=9234.16, kemudian mengalami tren konstan h cold sampai sampai Re=9792.51.Menurut teori,grafik yang ditunjukkan diatas sesuai dengan teori bahwa nilai h dan Re saling berkaitan dan sebanding. Dimana hubungan tersebut dikaitkan dengan Nusselt number dimana semakin besar Nusselt namber maka semakin besar nilai h, dan juga semakin besar nilai Re maka semakin besar pula nilai Nusselt number yang dihasailkan. Hal tersebut memenuhi persamaan sebagai berikut:

Nu =0,023 Re 4/5 Pr ^0,3

h = Nu.kf/D

Fenomena kenaikan nilai Re diatas yang menyebabkan naiknya nilai h, disebabkan oleh nilai debit fluida yang secara bertahap ditingkatkan sehingga bentuk aliran turbulen yang menyebabkan bertambah banyaknya heat transfer pada fluidayang terjadi,i sehingga nilai h ikut pun bertambah tinggi. Disamping kenaikan laju aliran, juga pengaruh dari baffle sebagai pengolak fluida, sehingga nilai Re pada aliran bertambah besar pula.Pada Grafik Qact = f(Re cold) di atas tidak sesuai dengan teori yang ada, dimungkinkan ada kesalahan saat dilaksanakan praktikum yakni karena gangguan pada thermocouple yang menyebabkan kesalahan pembacaan beda temperature dan adanya fouling pada fluida. Fouling pada fluida dapat menyebabkan berubahnya over all heat transfer coefficient (U), berubahnya U menyebabkan kalor (q) aktual tidak sesuai dengan q teori. Sehingga terjadi penyimpangan pada grafik diatas.,dimana trend grafik yang ditunjukkan cenderung menurunGRAFIK FUNGSI P cOld = f(Re cold)

Pada grafik Pcold =f (Re cold) diatas, menunjukkan hubungan antara nilai perubahan tekanan atau pressure drop ( p) dengan penambahan besar bilangan Reynold.Trend grafik pada saat Re=4..582E-0 naik sampai Re=6324.22. Kemudian turun tajam pada Re=6885.99 dan mengalami trend naik sampai pada Re=9792.51. Hubungan tersebut menunjukkan adanya tren yang semakin naik pada ^P cold seiring dengan makin naiknya nilai bilangan Re. Sehingga dapat disimpulkan bahwa bertambahnya bilangan Reynold akan menambah besar pressure drop yang terjadi.Menurut teori, grafik hasil praktikum di atas sesuai dengan teori bahwa ^p merupakan fungsi dari kecepatan fluida, dimana saat kecepatan fluida meningkat, makanilai ^p meningkat pula. Sedangkan kita tau bahwa nilai laju fluida v sebanding dengan besarnya nilai Re. maka dapat diambil kesimpulan bahwa semakin besar Re, maka semakin besar pula nilai ^P yang terjadi pada Heat Exchanger. Hal tersebut dapat dijelaskan melaluii persamaan :

^p = f ( 2/D,v^2/2)

; Re =vD/P=32Lv/D2

Nilai v yang semakin besar pada fluida yang menybbkan nilai Re bertambah besar, disamping adanya penambahan debit aliran juga karena olakan aliran yang dihasilkan oleh baffle , sehingga akan menambah jumlah gesekan antar molekul fluida yanga kan menambah besar nilai head loss karena besarnya nilai pressuredrop. Sedangkan selain pengaruh nilai Re, ^P juga meningkat saat gesekan antara fluida dengan shell HE bertambah besar .

Grafik Fungsi e = f(NTU,Cr)

. Dari grafik =f (NTU,Cr) diatas menunjukkan bahwa adanya hubungan nilai E, Cr dan besar NTU. Dari grafik diats menunjukkan bahwa pada suatu nilai NTU yang konstan,dengan nilai effectiveness tretinggi didapatkan Cr = 0.2505 sedang untuk effectiveness terendah didapatkan nilai Cr = 0.1432Menurut teori, grafik yang ditunjukkan diatas tidak sesuai dengan teori bahwa pada nilai NTU yang konstan, hubungan antara Cr dan e adalah berbanding terbalik . Hal tersebut dapat dijelaskan bahwa saat ingin meningkatkan efektifitas laju perpindahan panas, maka nilai heat capacity ratio (Cr) harus diturunkan. Penjelasan diatas dapat dijelaskan dengan persamaan:

Thi Tho = Tco Tci / Cr

E = qact / qmax = C hot (Thi Tho) / C min (Thi Tci)

E = Thi Tho / Cr ( Thi Tci)

Hubungan E dan Cr berbanding terbalik, semakin tinggi nilai E maka Cr semakin turun Fenomena yang terjadi pada perpindahan panas tersebut adalah, bahwa seharusnya unruk meningkatkan jumlah perpindahan panas efektif, maka harus dipilih heat capacity ratio yang makin rendah. Namun pada praktikum ini ada sebuah kesalahan dimna hal tersebut dimungkinkan karena adanya kesalahan pada pembacaan temperature serta bnyaknya fouling pada fluida.Grafik Fungsi Qact = f(Re cold) gabungan

Pada Grafik q act = f(Re cold) untuk parallel flow menunjukkan hubungan antara laju perpindahan panas actual (q act) dengan besarnya bilangan Reynold. Pada grafik diatas didapatkan tren grafik naik-turun, pada titik Re=4.635E-03 terjadi penurunan Qact sampai Re=5214.22, lalu Qact konstan sampai pada Re=5827.25 kemudian naik lagi sampai Re=6409.98 kemudian turun lagi sampai Re=6952.29 kemudian naik lagi sampai Re=7546.19 dan mengalami penurunan trend grafik sampai pada Re=8126.66 kemudian mengalami trend grafik naik sampai pada Re=9925.56.Pada Grafik q act = f(Re cold) untuk counter flow menunjukkanhubungan antara laju perpindahan panas actual (q act) dengan besarnya bilangan Reynold. Dari grafik diatas terjadi kenaikan Qact yang dari Re=4.582E-03 sampai Re=5164.49, Qact menurun sampai bilangan sampai pada Re=6324.25, kemudian mengalami kenaikan sampai Re=7488.39, kemudian nilai Qact menurun sampai Re=8095.42 dan mengalami tren grafik sampai Re=8690.37 kemudian mengalami penurunan Re=9234.16 dan naik kembali samapi pada Re=9792.51Berdasarkan teori yang ada untuk temperature inlet dan outlet yang sama, TLm counter counter flow lebih besar dari pada TLm parallel parallel flow. Sehingga sesuai rumus :

q=UA TLmTLm counter > TLm parallelDari Grafik Fungsi Qact = f(Re cold) gabungan untuk q paralel flow lebih besar dari pada q counter flow tidak sesuai dengan teori yang ada. Hal ini terjadi karena ada kesalahan saat praktikum yakni gangguan pada thermocouple yang menyebabkan kesalahan pembacaan beda temperature dan adanya fouling pada fluida. Fouling pada fluida dapat menyebabkan berubahnya over all heat transfer coefficient (U), berubahnya U menyebabkan kalor (q) aktual tidak sesuai dengan q teori. Sehingga terjadi penyimpangan pada grafik diatas.,dimana trend grafik qact parallel cenderung diatas dari tren grafik qact counterBAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Konveksi

1. Hubungan antara Re dan bilangan qact berbanding lurus, yakni saat bilangan Re bertambah besar, maka q act yang ditimbulkan haruslah bertambah besar pula.2. Pengaruh nilai Re dan h saling berkaitan dan sebanding. Dimana semakin besar Re maka semakin besar pula Nusselt number, dimana semakin besar Nusselt number maka semakin besar pula nilai h3. Nilai p merupakan fungsi dari kecepatan fluida, dimana saat kecepatan fluida meningkat, maka nilai p meningkat pula. Sedangkan kita tahu bahwa nilai laju fluida v sebanding dengan besarnya nilai Re. Maka dapat diambil kesimpulan bahwa nilai P akan semakin besar. Terlihat jelas pada grafik Pcold =f (Re cold) counter dan parallel yang menunjukkan tren grafik naik.4. Pada nilai NTU yang konstan, hubungan antara Cr dan e adalah berbanding terbalik . Hal tersebut dapat dijelaskan bahwa saat ingin meningakatkan efektifitas laju perpindahan panas, maka nilai heat capacity ratio (Cr) harus diturunkan. 5.2 Saran

1. Alat praktikum perlu adanya peningkatan,karena alat yang digunakan beberapa sudah terlihat tua yang akan berpengaruh pada akurasi data praktikum2. Dalam proses praktikum perlu adanya pendampingan agar kesalahan yang tidak disadari praktikan bisa diantisipasi3. Asisten jika menjelaskan alat agar lebih jelas lagi supaya tidak membingungkan praktikan