Studi Numerik Pengaruh Variasi Sudut Peletakan Rectangular Obstacle dengan ℓ/D Sebesar 0,2 Terhadap Karakteristik Aliran dan Perpindahan Panas pada Staggered Tube Banks

Abstract

Peningkatan performa compact heat exchanger (penukar kalor tipe kompak) yang ditandai dengan meningkatnya nilai perpindahan panas dapat dilakukan dengan pemasangan obstacle pada sisi eksternal. Berdasarkan hal tersebut, dilakukan studi numerik dengan menambahkan obstacle berbentuk rectangular bervariasi sudut peletakan (α) sebesar 30o, 45o dan 60o berukuran ℓ/D = 0,2 pada compact heat exchanger. Fluida kerja berupa udara berkecepatan konstan sebesar 2 m/s yang mengalir pada sisi eksternal, dimodelkan sebagai gas ideal bertemperatur 308 K dan temperatur tube dikondisikan sebesar 325,77 K. Perangkat lunak dengan prinsip Computational Fluid Dynamic (CFD) digunakan untuk tahap pembuatan domain dan simulasi secara 2 dimensi. Studi bertujuan untuk mengetahui karakteristik aliran dan perpindahan panas pada tube banks, ditinjau secara kualitatif menggunakan visualisasi kontur temperatur dan kecepatan, serta secara kuantitatif dengan menganalisa grafik kecepatan lokal, bilangan Nusselt (Nu) lokal dan penurunan tekanan. Dibandingkan dengan model baseline (tanpa obstacle) dan model dengan α sebesar 30⁰ dan 45⁰, model dengan α sebesar 60⁰ mengalami peningkatan nilai tertinggi untuk kecepatan lokal sebesar 34,709% dan perpindahan panas sebesar 10,107%. Terjadinya peningkatan kecepatan lokal dan perpindahan panas berakibat pada semakin besarnya nilai penurunan tekanan (ΔP), sehingga nilai ΔP untuk model dengan α sebesar 60⁰ mengalami penurunan terbesar, yaitu sebesar 23,73 Pa.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).