skripsi - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user pengaruh...

18
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAN ETHYLENE GLYCOL TERHADAP LAJU PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Oleh : BERNADUS NANANG DWI NURYANTO NIM. I 1409010 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015

Upload: dinhhanh

Post on 11-Mar-2019

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIRDENGAN ETHYLENE GLYCOL TERHADAP LAJU

PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANANRADIATOR OTOMOTIF

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syaratuntuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh :

BERNADUS NANANG DWI NURYANTONIM. I 1409010

JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA2015

Page 2: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS SEBELAS MARET - FAKULTAS TEKNIK

,uRusAN TEKNTK MESINJl. lr. Sutami 36A Surakarta tlp. 0271632163 web: http://mesin.ft.uns.ac.id

SURAT TUGAS PEMBIMBING DAN PENGUJI TUGAS AKHIRPROGRAM SAR ANA TEKNIK MESIN UNS

Program Studi :S1 Non RegulerNomor : O48X.ITA|S1/O6/2O13

Nama

NIM

Bidang

Pembimbing 1

Pembimbing 2

Penguji

:BERNADUS NAilANG DWI NURYANTO

:l14O9O1O

:Konversi Energi:WIBAWA ENDRA TUWANA., ST,MT/197OO9112OOOO31OOI

:TRl ISTANTO, ST,MT/1973O82O2OO0121OO1

: 1. D. DANARDOIIO, ST, MT, PhD/ 1969051419990310012. WIBOWO, ST,MT/ 1969O425L998O21OO13. I

Mata Kuliah Pendukung1. PENUKAR KALOR(M506113.10}2.GENERATOR UAP DAN GAS(MSO5O83.1O}3. POMPA DAN KOMPRESOR{MSO61O3-1O}

Judul Tugas Akhir

"PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIRDENGAN ETHYLENE GLYCOL TERHADAP LA'U

PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANANRADIATOR OTOMOTIF"

2015-05-18 ].4t3?.z2lTeknik Mesin,

)DJOKO SUSILO, ST,MT

1997021001

Tembusan:1. Mahasiswa ybs.2, Dosen Pembimbing TA ybs.3. Koordinator TA.4. Arsip.

6"ffiil,r""\H/i

Hal ldari thal.

JURUSAHTEKf{IK MESIN

Page 3: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIRDENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU

PERPINDAHAN PANAS DAN PENURIINAN TEKANANRADIATOR OTOMOTIF

Dosen Pembimbing I

.( r.,;7=$;^_\/Wibawa Endra J. ST.. MT.NIP. 1970091 1200003 1001

Telah dipertahankan di hadapan Tim

April2015

1. D. Danardono. ST.. MT." Ph.D.NIP. 196905 14199903 1001

2. Dr. Ene. Svamsul Hadi. ST." MT.NIP. 1 97 1 0 61s1998021002

Mengetahui,

Dr. Eng. Syamsul Hadi. ST.. MT.NIP. 1 97106t5t998021402

NrP. 197308202000121001

Dosen Penguji pada hari RabU tanggal 30

an

iii

Disusun oleh :

t3199702t00r

Bemadus Nanans Dwi NuryantoNIM. I1409010

*::lirwgutw*

Page 4: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

MOTTO

“Suatu aspek penting dari kreatifitas adalah tidak takut gagal” ~ Edwin Land~

“Everything would be happen because we believe” ~ iant16 ~

“Birds can fly with their wings, but I flew with my mind” ~ robotfintar™ ~

“Commitment unlocks the doors of imagination, allows vision, and gives us the "right stuff" to turn our dreams into reality.”

~ James Womack~

“Inovasi tak pernah berhenti pada ide… Inovasi adalah kreatifitas, nyali, trial and error,

dan semangat pantang menyerah… Jadi apa inovasimu??”

~ http://www.youtube.com/watch?v=a4wZ5-WTujU ~

“Take action, karena rejeki ada dalam tindakan, bukan dalam rencana” ~ Mario Teguh~

“Vision without action is merely a dream. Action without vision just passes the time. Vision with action can change the world.”

~ Joel Arthur Barker~

“Hanya mimpi dan keyakinan yang bisa membuat manusia berbeda dengan makhluk lainnya. Hanya mimpi dan keyakinan yang membuat manusia menjadi

sangat istimewa di mata sang Pencipta” ~5 CM~

“Don’t fight to get the job, but fight to do the job”. ~ Anies Baswedan~

Page 5: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan segala kerendahan hati seraya mengucakan syukur kehadirat Allah,

penulis persembahkan tulisan ini kepada:

1. Tuhan Yesus Kristus Sang Juru selamat yang telah menyelamatkan dan

menaungi dalam setiap langkah hidupku.

2. Kedua orang tuaku, kakak, kekasihku, kakek, nenek yang telah

mendampingi mendukung dalam perjalanan skripsiku.

3. Bapak Wibawa Endra J, ST., MT. dan Bapak Tri Istanto, ST., MT.

4. Teman-teman seperjuangan, Ribut, Didik, Hendrawan, dan Dani.

5. Teman-teman mahasiswa TMNR 10

6. Seluruh dosen, karyawan, dan mahasiswa Teknik Mesin UNS.

7. Semua pembaca skripsi ini.

Page 6: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

THE EFFECT OF WATER-ETHYLENE GLYCOL COOLANT FLOW RATE ON THE HEAT TRANSFER RATE AND PRESSURE DROP ON

THE AUTOMOTIVE RADIATOR

Bernadus Nanang Dwi Nuryanto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,

Indonesia Email: [email protected]

Abstract

This experimental study was conducted to examine the heat transfer rate and pressure drop on corrugated louver fin with triangular channel radiator. Radiator tube and fin were made of aluminium. Cold fluid flows verticaly from top side to bottom while air flows horizontaly (crossflow heat exchanger). Water and 20% Ethylene glycol were used as hot fluid (coolant) and maintained at constant temperature of 80 oC and varied at flow rate of 25 lpm, 30 lpm, 35 lpm, dan 40 lpm. Whereas air was used as cold fluid having its velocity varied at 1.5 m/s, 2 m/s, 2,5 m/s and 3 m/s. And air intake temperature was maintained around 30 oC.

The result shows the higher water flow rate in the radiator tube, resulting in higher value of heat transfer rate, and coolant pressure drop. Ethylene glycol mixing composition into the coolant, affects on decreasing the heat transfer rate. The highest heat transfer rate enhancement was obtained at water coolant usage. Ethylene glycol mixing affects the increasing coolant-side pressure drop

Key Words: radiator, louver fin, crossflow heat exchanger, Ethylene Glycol

Page 7: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAN ETHYLENE GLYCOL TERHADAP LAJU PERPINDAHAN PANAS DAN

PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF

Bernadus Nanang Dwi Nuryanto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,

Indonesia Email: [email protected]

Abstrak

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui laju perpindahan panas dan penurunan tekanan pada radiator dengan tipe sirip corrugated louver fin with triangular channel. Material pipa dan sirip radiator adalah aluminium. Aliran fluida pendingin di dalam pipa radiator mengalir secara vertikal dari atas ke bawah sedangkan udara mengalir secara horisontal (crossflow heat exchanger). Fluida panas adalah air dan campuran 20% Ethylene glycol dengan air yang temperaturnya masuk dipertahankan pada 80 oC dan udara sebagai fluida pendingin. Laju aliran coolant divariasi 25 lpm, 30 lpm, 35 lpm, dan 40 lpm. Kecepatan udara divariasi 1.5 m/s, 2 m/s, 2,5 m/s, 3 m/s. Temperatur udara masuk berkisar antara 30 oC.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi laju aliran air pada pipa radiator menghasilkan laju perpindahan panas, dan pressure drop pada coolant terjadi peningkatan. Pada penambahan komposisi Ethylene glycol pada coolant justru akan menghasilkan laju perpindahan panas yang semakin rendah. Laju perpindahan panas terbesar adalah pada coolant water. Penambahan Ethylene glycol pada coolant akan menyebabkan pressure drop di sisi coolant meningkat.

Kata Kunci: radiator, louver fin, crossflow heat exchanger, Ethylene Glycol

Page 8: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa yang telah memberikan

rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “pengaruh laju aliran coolant campuran air dengan ethylene glycol

terhadap laju perpindahan panas dan penurunan tekanan radiator” ini dengan baik.

Skripsi ini disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan

Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyelesaian Skripsi ini tidaklah mungkin dapat terselesaikan tanpa

bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak, baik secara langsung ataupun tidak

langsung. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa

terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu

dalam menyelesaikan skripsi ini, terutama kepada:

1. Bapak Didik Djoko Susilo, ST,. MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

UNS Surakarta.

2. Bapak Wibawa Endra Juwana, ST,. MT. selaku Pembimbing I yang

membantu dan membimbing penulis menyelesaikan skripsi ini.

3. Bapak Tri Istanto, ST,.MT. selaku Pembimbing II yang membantu dan

membimbing penulis menyelesaikan skripsi ini.

4. Bapak D. Danardono, ST., MT., Ph.D., Bapak Wibowo, ST., MT., Bapak

Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST., MT. selaku Dosen Penguji yang bersedia

memberikan saran yang membangun.

5. Bapak Tri Istanto, ST,.MT. selaku Pembimbing Akademik.

6. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST., MT. selaku koordinator Tugas Akhir

7. Seluruh dosen dan staf di Jurusan Teknik Mesin UNS, yang telah

membimbing dan membantu penulis hingga menyelesaikan studi S1.

8. Ayah dan ibu kakak dan kekasihku, yang selalu memberikan doa dan kasih

sayangnya kepada penulis.

9. Teman-teman skripsi radiator, Ribut, Didik, Hendrawan, dan Dani yang

telah menemani penulis dalam suka maupun duka.

10. Semua teman-teman Teknik Mesin.

Page 9: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

11. Semua pihak yang telah membantu dalam melaksanakan dan menyusun

skripsi ini yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari

sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat

membangun dari semua pihak untuk memperbaiki dan menyempurnakan skripsi

ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pembaca sekalian dan bagi penulis

pada khususnya.

Surakarta, April 2015

Penulis

Page 10: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

x

DAFTAR ISI

Halaman Halaman Judul ……………………………………………………………. i Halaman Surat Penugasan ………………………………………………... ii Halaman Pengesahan ……………………………………………………... iii Halaman motto …………………………………………………………… iv Halaman persembahan ……………………………………………………. v Abstrak ……………………………………………………………………. vi Kata pengantar ……………………………………………………………. viii Daftar isi …………………………………………………………………. x Daftar gambar …………………………………………………………….. xii Daftar persamaan …………………………………………………………. xiii Daftar notasi ……………………………………………………………… xv Daftar lampiran …………………………………………………………… xviii BAB I PENDAHULUAN …………………………………………… 1

1.1 Latar Belakang Masalah ………………………………… 1 1.2 Perumusan Masalah ……………………………………... 3 1.3 Batasan Masalah ………………………………………… 4 1.4 Tujuan Dan Manfaat …………………………………….. 4 1.5 Sistematika Penulisan …………………………………… 5

BAB II LANDASAN TEORI ………………………………………… 6 2.1 Tinjauan Pustaka ………………………………………… 6 2.2 Dasar Teori ……………………………………………… 7

2.2.1 Radiator sebagai Penukar Panas Motor Bakar …... 7 2.2.2 Konstruksi radiator ……………………………… 10

2.2.2.1 Tangki atas (Upper Tank) ……………….. 10 2.2.2.2 Tutup Radiator (Radiator Cap) ………….. 10 2.2.2.3 Inti Radiator (Radiator Core) …………… 11

a. Pipa radiator (Radiator Tube) ……….. 11 b. Sirip (fin) radiator …………………… 12

2.2.2.4 Tangki bawah (Lower Tank) …………….. 13 2.2.3 Fluida Pendingin (Coolant) ……………………... 13 2.2.4 Laju aliran Coolant terhadap Unjuk kerja Radiator 13 2.2.5 Perpindahan Panas ………………………………. 13 2.2.6 Parameter Tanpa Dimensi ……………………….. 15 2.2.7 Perhitungan pada radiator ……………………….. 16

2.2.7.1 Geometri radiator ………………………... 16 2.2.7.2 Perhitungan Luas Perpindahan Panas …… 17

2.2.8 Analisa Perpindahan Panas ……………………… 18 2.2.8.1 Perhitungan Laju Perpindahan Panas ……. 18

Page 11: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

2.2.8.2 Perhitungan bilangan Reynolds dan bilangan Nusselt air (Rew dan Nu) ………. 19

2.2.8.3 Perhitungan koefisien perpindahan panas pada sisi coolant…………………… …… 20

2.2.8.4 Perhitungan Penurunan Tekanan (Pressure Drop)…………………… …… 23

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ……………………………... 24 3.1. Lokasi Penelitian ………………………………………... 24 3.2. Bahan Penelitian ………………………………………… 24 3.3. Alat Penelitian …………………………………………... 24 3.4. Prosedur Penelitian ……………………………………… 28

3.4.1. Tahap Persiapan …………………………………. 28 3.4.2. Tahap Pengujian ………………………………… 28

3.5. Metode Analisa Data ……………………………………. 29 3.6. Diagram Alir Penelitian …………………………………. 30

BAB IV ANALISIS DATA …………………………………………… 31 4.1 Uji Validitas Perpindahan panas ………………………. 31 4.2 Pengaruh Variasi Debit terhadap Laju Perpindahan

panas…………………………………………………...… 33 4.3 Pengaruh Variasi Debit coolant terhadap bilangan

Nusselt…………………………………………………… 34 4.4 Pengaruh Variasi Debit Coolant Terhadap Penurunan

Tekanan Pada radiator Otomotif………………………………………………… 36

BAB V PENUTUP …………………………………………………… 38 DAFTAR PUSTAKA ……………………………………….……………. 39 LAMPIRAN………………………………………………………………. 41

Page 12: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Susunan aliran coolant pada radiator ………………… 8

Gambar 2.2 Komponen radiator …………………………………... 10

Gambar 2.3 Tutup radiator ………………………………………... 10

Gambar 2.4 Fin dan Tube Aluminium radiator …………………… 12

Gambar 2.5 Louver fin with triangular channel ………………….. 12

Gambar 2.6 Ilustrasi jenis-jenis perpindahan panas ………………. 14

Gambar 2.7 Dimensi dasar pada radiator ……………………….… 16

Gambar 2.8 Faktor koreksi LMTD ..……….……………………… 20

Gambar 2.9 Analogi listrik untuk perpindahan panas pada radiator 21

Gambar 2.10 Pengukuran Pressure drop dengan manometer……….. 23

Gambar 3.1 Skema alat Unit Stand Radiator ……………………… 25

Gambar 3.2 Gambar 3D Unit Stand Radiator …………………….. 26

Gambar 3.3 Unit Stand radiator …………………………………… 27

Gambar 3.4 Radiator otomotif ……………………………………. 27

Gambar 4.1 Grafik hubungan Reynols dengan Nu aktual dan Nu

Dittus Boelter untuk coolant water .………………. … 32

Gambar 4.2 Grafik hubungan Reynols dengan Nu aktual dan Nu

Dittus Boelter untuk coolant 20% EG dan 80% water.. 33

Gambar 4.3 Grafik pengaruh debit Coolant terhdap laju

perpindahan panas …………………………………… 34

Gambar 4.4 Grafik hubungan Reynolds dengan Nu untuk coolant

coolant water dan coolant 20% EG + 80% water......... 35

Gambar 4.5 Grafik hubungan antara Renold coolant dengan ∆P

sisi coolant dengan air murni dan campuran etylene

glycol……………………………………...………...… 36

Page 13: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiii

DAFTAR PERSAMAAN

Halaman

Persamaan (2.1) Perpindahan panas konduksi ………………………. 14

Persamaan (2.2) Perpindahan panas konveksi ………………………. 14

Persamaan (2.3) Perpindahan panas radiasi …………………………. 14

Persamaan (2.4) Bilangan Reynold …………………………………. 15

Persamaan (2.5) Bilangan Prandtl …………………………………... 15

Persamaan (2.6) Bilangan Nusselt …………………………………... 16

Persamaan (2.7) Panjang sirip ………………………………………. 17

Persamaan (2.8) Luas frontal inti radiator …………………………... 17

Persamaan (2.9) Luas frontal pipa coolant ………………………….. 17

Persamaan (2.10) Luas frontal perpindahan panas sirip ……………… 17

Persamaan (2.11) Luas perpindahan panas pada sirip ………………... 17

Persamaan (2.12) Luas perpindahan panas pada pipa coolant sisi

dinding luar tanpa sirip ……………………………. 17

Persamaan (2.13) Luas perpindahan panas total pada sisi udara …….. 17

Persamaan (2.14) Keliling penampang pipa coolant sisi

dinding dalam ……………………………………... 17

Persamaan (2.15) Luas perpindahan panas pada pipa coolant sisi

dinding dalam ……………………………………... 17

Persamaan (2.16) Luas permukaan rata-rata dinding pipa …………… 17

Persamaan (2.17) Luas penampang pipa coolant sisi dinding dalam … 17

Persamaan (2.18) Luas perpindahan panas total pada sisi coolant …… 17

Persamaan (2.19) Luas laluan udara total …………………………….. 18

Persamaan (2.20) Luas laluan coolant total …………………………... 18

Persamaan (2.21) Laju perpindahan panas di sisi air ………………… 18

Persamaan (2.22) Laju perpindahan panas di sisi udara ……………… 18

Persamaan (2.23) Temperatur bulk air ……………………………….. 18

Persamaan (2.24) Temperatur bulk udara ……………………………. 18

Persamaan (2.25) Laju perpindahan panas sisi air ……………………. 18

Persamaan (2.26) Laju perpindahan panas sisi udara ………………… 18

Page 14: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiv

Persamaan (2.27) Bilangan Reynolds ………………………………… 19

Persamaan (2.28) Diameter hidrolik pipa coolant bagian dalam …….. 19

Persamaan (2.29) Kecepatan air di pipa coolant ……………………... 19

Persamaan (2.30) Nusselt aktual rata-rata ……………………………. 19

Persamaan (2.31) Nusselt korelasi Dittus-Boelter …………………… 19

Persamaan (2.32) Nusselt korelasi Dittus-Boelter …………………… 19

Persamaan (2.33) Laju perpindahan panas sisi air menggunakan

metode LMTD …………………………………….. 20

Persamaan (2.34) Laju perpindahan panas sisi udara menggunakan

metode LMTD …………………………………….. 20

Persamaan (2.35) Faktor koreksi metode LMTD ……………………. 20

Persamaan (2.36) Nilai ∆TLMTD ………………………………………. 21

Persamaan (2.37) ∆T1 ………………………………………………… 21

Persamaan (2.38) ∆T2 ………………………………………………… 21

Persamaan (2.39) Tahanan termal total radiator ……………………… 21

Persamaan (2.40) Koefisien perpindahan panas total ………………… 22

Persamaan (2.41) Koefisien perpindahan panas total ………………… 22

Persamaan (2.42) Koefisien perpindahan panas total sisi air ………… 22

Persamaan (2.43) Koefisien perpindahan panas total sisi udara ……… 22

Persamaan (2.44) Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di

sisi air ……………………………………………… 22

Persamaan (2.45) �� . ℎ� . �� ………………………………………….. 22

Persamaan (2.46) Koefisien perpindahan panas menyeluruh sisi air … 22

Persamaan (2.47) Koefisien perpindahan panas konveksi rata-rata di

sisi air ……………………………………………… 22

Persamaan (2.48) Pressure drop ………………………………..…….. 23

Persamaan (2.49) Pressure drop ………………………………..…….. 23

Persamaan (2.50) Pressure drop ………………………………..…….. 23

Page 15: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xv

DAFTAR NOTASI

� = luas perpindahan panas (m2)

�� = luas perpindahan panas pipa sisi dinding luar tanpa sirip (m2)

�� = luas perpindahan panas pipa sisi dinding dalam (m2)

����� = luas penampang duct (m)

�� = luas perpindahan panas pada sirip (m2)

��,� = luas frontal perpindahan panas sirip (m2)

��, = luas frontal inti radiator (m2)

��,� = luas frontal pipa coolant (m2)

�� = luas perpindahan panas total pada sisi coolant (m2)

�� = luas perpindahan panas total pada sisi udara (m2)

� ,� = luas laluan udara total pada radiator (m2)

� ,� = luas laluan coolant total pada radiator (m2)

�� = luas penampang pipa coolant sisi dinding dalam (m2)

�� = luas permukaan rata-rata dinding pipa (m2)

�� = tinggi inti (m)

�� = ketebalan inti (m)

�� = lebar inti (m)

� ,� = panas jenis udara (J/kg.oC)

� ,� = panas jenis air (J/kg.oC)

��,� = diameter hidrolik yang terbentuk pada sirip (m)

��,� = diameter hidrolik pipa radiator (m)

�/� = kekasaran relatif

� = faktor koreksi metode LMTD

�� = faktor gesekan aliran udara

�� = tinggi sirip (m)

�� = panjang sirip (m)

�� = panjang sirip (m)

� = fin pitch (m)

Page 16: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xvi

�� = ketebalan sirip (m)

� = percepatan gravitasi = 9.8 (m/s2)

� = konduktivitas termal (W/m.oC)

�� = konduktivitas termal udara (W/m.oC)

�� = konduktivitas termal coolant (W/m.oC)

�� = konduktivitas termal dinding pipa (W/m.oC)

�� = konduktivitas termal air di pipa radiator (W/m.oC)

� = panjang pengukuran pressure drop (m)

! � = laju aliran massa udara (kg/s)

! � = laju aliran massa air (kg/s)

"�� = jumlah pipa coolant

"� = jumlah sirip dalam satu profil

"� = jumlah profil

" = jumlah kolom pipa coolant di kedalaman inti

"# = bilangan Nuselt

$ = keliling penampang pipa coolant sisi dinding dalam (m)

$% = tekanan udara masuk duct

$& = tekanan udara keluar duct

$��' = tekanan atmosfer = 101325 Pa

( = laju perpindahan panas (Watt)

(� = laju perpindahan panas di sisi udara (W)

(�)* = laju perpindahan panas rata-rata (W)

(� = laju perpindahan panas di sisi coolant (W)

+� = bilangan Reynolds

+�,�,� = bilangan Reynold berdasarkan diameter hidrolik

+�� = bilangan Reynolds aliran coolant di pipa radiator

+�,� = faktor pengotoran di sisi air

+�,� = faktor pengotoran di sisi udara

+� = radius ujung sirip (m)

+� = radius ujung pipa coolant (m)

-.' = Specific gravity air raksa = 13.56

Page 17: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xvii

-.' = Specific gravity minyak rem = 1.05

-/ = bilangan Stanton

0 = temperatur permukaan benda (K)

0∞ = temperatur fluida (oC)

0�,� = temperatur udara masuk saluran (oC)

0�,� = temperatur udara keluar saluran (oC)

0�,� = temperatur bulk udara (oC)

0�,� = temperatur bulk air (oC)

0�,� = temperatur air masuk pipa radiator (oC)

0�,� = temperatur air keluar pipa radiator (oC)

0� = temperatur permukaan benda (oC)

0����,� = temperatur dinding dalam pipa radiator (oC)

0����,� = temperatur dinding luar pipa radiator = ∑23455

6 (oC)

7 = kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s)

7���� = kecepatan udara rata-rata pada duct (m)

7� = kecepatan air di pipa coolant (m/s)

7! = debit air masuk radiator (m3/s)

ν = diffusivitas momentum (m2/s)

8 = ketebalan bahan (m)

9�� = panjang penampang pipa coolant (m)

9�� = lebar penampang pipa coolant (m)

9� = panjang pipa coolant (m)

9� = ketebalan pipa coolant (m)

θ = sudut kemiringan manometer = 15o

:' = berat jenis minyak raksa di dalam monometer ( kg/m2.s2)

:� = berat jenis aliran air dalam radiator (kg/(m².s²))

;� = viskositas dinamik udara (kg/m.s)

;� = viskositas dinamik air (kg/m.s)

<� = massa jenis udara (kg/m3)

<' = massa jenis fluida (mercury) dalam manometer (kg/m3)

<� = massa jenis air (kg/m3)

Page 18: SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Tabel data hasil pengamatan …………………………….... 41

Lampiran 2. Contoh perhitungan ………………………………............. 45

Lampiran 3. Tabel data hasil perhitungan………………………………. 50

Lampiran 4. Properties Ethylene Glycol …………………………..…… 53

Lampiran 5. Properties air …………………………………………....... 54

Lampiran 6. Properties udara …………………………………………... 55

Lampiran 7. Alat penunjang yang digunakan ………………………...... 56