fenomena perpindahan hal 533-555 (autosaved)

7/24/2019 Fenomena Perpindahan Hal 533-555 (Autosaved)

1/24

HEAT AND MASS TRANSFER IN DUCT FLOW533

Nama : ANDI FITRA SAFITRI

KELAS : 3-KIB

Dimana dThberlinai negative seerti !ang dit"n#"$$an ada gambar %%&%'& Fl"ida

dingin mengalir dari arah !ang berla(anan& )enambahan nilai entali "nt"$ *"ida

dingin adalah

)ersamaan d+

It" ,,$ dig"na$an "nt"$ men!elesai$an ers& .%%&%/30 "nt"$ mendaat$an nilai

dT,dan dTh :

Dari gambar %%&%' dan ers& .%%&%/102 daat di$etah"i bah(a nilai d.T0 adalah


2/24


)ers& .%%&4/0 daat di,ari dengan ersamaan dierensial :

)ers& .%%&%/60 adalah ersamaan "m"m "nt"$ d"a ia en"$ar anas& 7nt"$

beberaa $eadaan2 7 dan T be"bah "bah ses"ai dengan sisi di e8,hanger2

$adang tida$ linear& 9leh $arena it" ers& .%%&%/60 biasan!a dir"m"s$an $embali

dengan integrasi tergant"ng dengan ermasalahan !ang ada& Sering $ali

digab"ng$an dengan ers& .%%&402 Kesentimbangan entali& 7nt"$ beberaa $as"s!ang sering di#"mai )ers& .%%&%/60 a$an diselesai$an lebih lan#"t& ;i$a *"ida

anas dan dingin tida$ mer"bah


3/24


Ata" #i$a $aasitas anas dias"msi$an $nstan :

Bai$ ers& .%%&%5/0 ata" .%%&%6/0 har"s diintegrasi dengan batas $ndisi beri$"t :

Dimana T% dan T' mende$ati s"h" a(al dan T adalah da!a endrng

erindahan anas ?,


4/24


11.4.4 Penyelesaian Sederhana

)en!elesaian !ang lebih m"dah "nt"$ desain alat en"$ar anas dengan d"a ia

adalah memb"at as"msi-as"msi beri$"t : .%0 7 bernilai $nstan .'0 si


5/24


Dim"lai dengan ersamaan beri$"t2 lb"rn ?3@ :

Dimana Attal2 7%2 dan 7'didasar$an ada salah sat" daerah dalam ata" di daerah

l"ar& )ersamaan .%%2%%0 sering dig"na$an $eti$a 7 bervariasi se,ara s"bstansial

dengan temerat"r& )rsed"r ini "nt"$ membagi en"$ar $e sebagian $e,il

$enai$an2 dan mengangga bah(a )ersamaan& .%%2%%0 berla$" "nt"$ setia

$esel"r"han $enai$an & Bisa #"ga dig"na$an sebagai er$iraan $asar tai ,eat

"nt"$ seb"ah $iner#a en"$ar anas&

Cn*h 11.+.al ini diingin$an 7nt"$ memanas$an %' gm air dari 5/ F

samai %%/ F& 7a #en"h

!ang tersedia berte$anan 6sia& Tent"$an .a0 $er#a e8,hanger2 .b0 #"mlah

"a !ang dierl"$an "nd er #am2 dan .,0 an#ang ia ganda en"$ar

anas "nt"$ mela$"$an $er#a ini& G"na$an tab"ng 3C1-in& %6BHG dengan

"a ada sisi l"ar tab"ng dan air di sisi tab"ng& 7nt"$ memerm"dah

erhit"ngan2 $e=sien air dan "a dib"at $nstan !a$ni / dan 5// Bt" h -%


6/24


)ertimbang desain !ang enting adalah la#" alir "a dengan 6 sia "nt"$

memanas$an %' gm air dingin& Nilai mneter dari "a daat dihit"ng dari la#"

aliran dengan analisis e$nmi& La#" aliran "a ditem"$an dari $eseimbangan

entali se$itar e8,hanger& )ra$te$ biasan!a dig"na$an "nt"$ menem"$an nilai

entali "a di seb"ah Table "aJ?)l@ s"h" "a #en"h ada 6 sia adalah

3// F& Diantara s"h" dan te$anan "a a$an dias"msi$an bernilai $nstan di

e8,hanger& Entali "a air adalah %&%42 Bt" lbm-%2 dan entali ,air '64254 Bt" lbm-%2

bai$ ada te$anan 6 sia dan s"h" 3// F& Aliran massa ,air dalam tab"ng adalah

Ker#a di,ari dari ers& .%%&%/0 dengan anas $aasitas dari air se$itar %2/ Bt" lbm-%

9F-%:

Aliran massa "a dihit"ng m"lai dari )ersamaan& .%%&40& Ker#a adalah ening$atan

nilai entali dari aliran dingin2 )ersamaan& .iii02 !ang sama dengan en"r"nan

entali dari aliran anas& Se#a$ nilai entali "a mengalami er"bahan berarti

massa di$ali dengan entali eng"aan2 la#" alir massa "a adalah :

Daerah "nt"$ erindahan anas mer"a$an nilai-nilai tabel .


7/24


Dalam $esel"r"han $e=sien erindahan anas 7i a$an diilih2 $arena resistensi

ada sisi tab"ng mer"a$an !ang tertinggi& Dengan $nd"$tivitas termal ba#a

sebagai '6 Bt" h-% F-%2 ma$a nilai 7idihit"ng dari )ers& .%%&410:

Dari ers& .vi0 2 7i$ebali$an dari %2131 8 %/-'2 ata" 642 Bt" h-%


8/24

HEAT AND MASS TRANSFER IN DUCT FLOW51/

)an#ang e8,hanger berasal dari ers& .v0 :

;a(aban ini mengidenti=$asi bah(a en"$ar anas dengan d"a ia tida$

ra$tis $arena an#ang ia !ang %1526


9/24

HEAT AND MASS TRANSFER IN DUCT FLOW51%

Kndisi-$ndisi batasn!a adalah

ariabel-variabel ada ers& .ii0 diisah$an

Kem"dian2 ersamaan ini diintegrasi dengan $ndisi batas diatas :

)ers& .v0 diselesai$an "nt"$ men,ari T'dan memas"$$an nilai-nilan!a :

9leh $arena it"2 s"h" a$hir dari *"ida dingin adalah

;i$a diingin$an2 nilai $er#a dari e8,hanger dan la#" alir "a daat di,ari seeri ,nth

sebel"mn!a&

Cn*h 11./. meng"langi ,nth %%& #i$a


10/24

HEAT AND MASS TRANSFER IN DUCT FLOW51'

Derivasi dari ers& .iv02 .v02 dan .vi0 ada ,nth %%& ditera$an disini2 dan T'

ditem"$an dengan mengg"na$an 7dirt! mengganti$an 7iada ers& .vi0 ada ,nth

terseb"t :

>a$a s"h" a$hir adalah

7nt"$ masalah ini2


11/24


Desain en"$ar anas sangat ber$embang $arena engg"naann!a mel"as di

ind"str! dan r"mah& Sering$ali2 emilihan eralatan ert"$aran anas tergant"ng

ada beberaa ertimbangan seerti r"ang !ang tersedia dan


12/24


shell& )erhati$an #"mlah *"ida !ang selal" mele(ati sisi tab"ng "nt"$ menghemat

bia!a $nstr"$si&

)en"$ar m"ltiass ada Gambar& %%&%1 dan %%&%52 aabila ditera$an ada

seb"ah ali$asi rses2 biasan!a a$an memili$i tab"ng ende$ dan $e,eatan

tinggi& Ke,eatan tinggi menghasil$an $e=sien erindahan anas !ang lebih

tinggi dan meng"rangi nilai


13/24


dengan ers& .%%&%%10 dan .%%&%%50& Dalam shell-dan-ia ada en"$ar anas2

aliran l"ar tida$ seen"hn!a ,"nter*( ata" se#a#ar dengan aliran dalam& BaMe

dit"n#"$$an ada Gambar& %%&%3 samai %%&%5 mer"a$an en!ebab aliran silang2

di mana aliran ,airan-shell tega$ l"r"s terhada ia&

Tida) ada $er&%ahan 2asa& 7nt"$ en"$ar anas dimana ,airan tida$ ber"bah

TD terleta$ diantara e$strem& )ersamaan

di,Adams ?>3@ men!eb"t Orasi $aasitas anas er #am O2 sama dengan s"h"

#at"h di atas $enai$an2 dan r% Oe


14/24


TheP s"h" $el"ar2 shell-side .ata" anas0 ,airan

TtiP s"h" inlet2 tab"ng-side .ata" dingin0 ,airan

.%%2%'/0

T,P s"h" $el"ar2 tab"ng-side .ata" dingin0 ,airan

>'& >,abe2 H& L&2 ;& & Smith2 and )& arritt: Unit Operations of Chemical

Engineering, 1thed&2 >,Gra(-ill2 Ne(3r) %45&

>3& >,Adams2 H& &: Heat Transmission, 3d ed&2 >,Gra(-ill2 Ne( Qr$2 %451&

Nl& Ntter2 R& &2 and & A& Slei,her: Chem. Eng. Sci. 2% 20! .%4'0&

)l& )err!2 R& &2 and D& H& Green: "err#$s Chemical Engineers$ Hanboo&, 6th

ed&2

>,Gra(-ill2 Ne( Qr$2 %41&

)'& )et"$hv2 B& S&: in Advan,es in eat Trarrrer2 vl& 62 ;& )& artnett and T& F&

Irvine .eds&02


15/24


A,ademi, )ress2 Ne( Qr$2 %4/&

Sl& Seban2 R& A&2 and T& T& Shima8a$i: Trans. 'S(E !) *0! .%45%0&

S'& Shah2 R& K&2 and A& L& Lndn: +amlnar low orce Con-ection in /cts, in

'-ances in Heat Transfer, S/pplement 2 T& F& Irvine and ;& )& artnett .eds&02

A,ademi, )ress2 Ne(Qr$2 %4&

S3& Sher(d2 T& K&2 R& L& )ig,Gra(-ill2 Ne(

Qr$2 %45&

1& Sieder2 E& N&2 and G& E& Tate: n. Eng. Chem. 2*) %1'4 .%4360&

S5& S$"ins$i2 E&2 ;& Trte% and L& a"tre!: nt. J. Heat (ass Transfer *) 1!

.%4650&

S6& Slei,her2 & A&2 and >& H& R"se: nt. . Heat (ass Transfer %: 6 .%450&

S& Slei,her2 & A&2 and >& Trib"s: in Heat Transfer an l/i (echanics

nstit/te, Stanan"


16/24


TATA NA>A

A Daerah .m'2


17/24


, tanda !ang men"n#"$$an a(al dari transisi .$ritis0

, $aasitas anas ada s"h" $nstan .$; $g-%K-%2 Bt" lbm-%F-%0 tanda lain

dide=nisi$an seerti $eg"naan!a

D Ke=sien di


18/24

HEAT AND MASS TRANSFER IN DUCT FLOW55/

h $e=sien trans


19/24

HEAT AND MASS TRANSFER IN DUCT FLOW55%

N nilai baris ada dire$si aliran di en"$ar anas

N ve$tr alir mlar .$ml s-%2 lb ml s-%0 men"n#"$$an A ata" B "nt"$ masing-

masing sesies A ata" B #i$a tida$ dit"lis$an sebagai ve$tr2 ma$a N men"n#"$$an

transRe2 lih E+& .%'2%%30 NRE2 b2 lih E+& .%'2%3/0 NRE2 P2 lih E+&

.%'2%'%0 NRE2 t adalah silinder Re!nlds #"mlah dieval"asi ada T 22 E+& .%'2%150

NRE2 v adalah bilangan Re!nlds berdasar$an d 22 E+& .%'2%560 NRE 22 b2

)ersamaan& .%'2%6'0

Ns, Nmr S,hmidt2 v C D2 )ersamaan& .&60Nsh ;"mlah Sher(d2 dide=nisi$an se,ara "m"m dalam )ers& .&''0 NS2 !2

)ersamaan&

.%'20 Nsb


20/24

HEAT AND MASS TRANSFER IN DUCT FLOW55'

V E$snen dide=nisi$an dalam )ers& .%'2%/40 dan .%'2%6%0

n E$snen dalam ersamaan Ri,hardsn-a$i2 )ersamaan& .%'2%%102

ber$relasi dengan

)ersamaan& .%'2%%60 melal"i .%'2%'/0

] Te$anan)a2 atm2 lb< in&- ^ata" si0 A dan B adalah te$anan sean#ang

meraming$an di l$asi A dan B ada Gambar& %'&% dan %'&%4 - Ad adalah

en"r"nan te$anan ada *"idisasi minim"m

Tanda !ang men"n#"$$an arti$el ata" bla

b tanda !ang men"n#"$$an a,$ed bed

+ energ! .anas0 ve,tr alir .;s-%2 Bt" s-%0

r Krdinat silinder .m2


21/24


7 22 adalah $e,eatan s"er=sial minim"m "nt"$ *"idisasi 7 2222 minim"m

$e,eatan menggelega$ dang$al ?E+& .%'&440@ 7 2222 dang$al minim"m

$e,eatan "nt"$ timb"ln!a sl"gging *"idisasi 72 adalah dang$al minim"m

$e,eatan "nt"$ timb"ln!a "idiWatin bergla$ ?E+& .%'2%//0@ 7t2 adalah

$e,eatan s"er=sial minimal "nt"$ transrtasi ne"mati$ adatan leh

gas ata" transrtasi hidrli$ dari adatan dengan ,airan Kami adalah rata-rata

.dang$al0 adatan $e,eatan 7i adalah $e,eatan s"er=sial "nt"$ $e$sngan

Fra$si sama dengan $esat"an2 dari )ersamaan& .%'2%%50

l"me .m32


22/24


W% ariabel dalam de$msisi )ersamaan& .%'&%%0 ada nth %'&% #"ga W2

x Di_sivit! termal2 $ C .,202 lih )ersamaan& .'&%/0 dan .%'23%0 .m^sr2


23/24


anas adalah ; me32 Bt" emba#a$ ada $e,eatan !ang lebih tinggi "m"mn!a

memb"t"h$an sl"si emiris& Ali$asi termas"$ engendaan arti$el asa2 $le$si

deb" "nt"$ men,egah l"si "dara2 meneta adatan dalam ,airan2 mengalir

dalam di$emas

.teta0 temat tid"r2 dan mengalir di temat tid"r *"idi8ed& Sering$ali temat tid"r

di$emas ata" *mdi8ed mengand"ng arti$el $atalis2 dan rea$si $imia berlangs"ng


24/24


bersama dengan anas

dan trans

fenomena perpindahan hal 533-555 (autosaved)

Documents