Upload
meidinasekarnadisti
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/17/2019 MAKALAH PK NO 2
1/8
Dasar Teori
Konveksi alamiah dari ruangan tertutup
Gambar 1. Diagram laju konveksi terhadap bidang vertical
(sumber: J.P Holman. Perpindahan Kalor
Jika terdapat !luida diantara dua plat vertikal "ang terpisah dengan jarak satu
dengan lain. Jika !luida tersebut diberi beda suhu #$% & $1'$) maka terjadi
perpindahan panas. *enurut *acGregor angka Grasho! dihitung sebagai :
Pada angka Grasho! "ang sangat kecil) arus konveksi alamiah dan perpindahan
kalor ban"ak terjadi sepanjang !luida melalui konduksi. +emakin tinggi nilai Grasho!)
perbedaan dari laju kalor semakin mudah ditemui) dengan peningkatan dari
perpindahakn kalor menggunakan angka ,usselt.
8/17/2019 MAKALAH PK NO 2
2/8
Dimana korelasi terhadap !luks kalor didapat
Pada bangunan industri) perpindahan kalor "ang terjadi antar udara biasan"a
menggunakan korelasi antara rumus "ang ada terhadap R) sehingga
Dimana nilai - dapat dicari dengan
Perpindahan panas "ang terjadi pada sumbu horizontal pada ruang tertutup
menggunakan pendekatan "ang berbeda. Pada pendekatan pertama) Jika pada
bagian permukaan atas plat menggunakan suhu "ang relative tinggi dibandingkan plat
ba%ah) maka densitas !luida "ang rendah akan berada diatas densitas !luida "ang
lebih tinggi dan tidak ada konveksi "ang terjadi. ni men"ebabkan perpindahan panas
"ang terjadi sepanjang ruang akan melalui konduksi saja dan = 1.0) dimana /
merupakan jarak antar plat. Pada pendekatan kedua) Jika suhu diba%ah plat lebih
tinggi dibandingkan atas plat. ,ilai "ang diba%ah 10) konduksi murni masih
terjadi dan nilai = 1.0. Ketika konveksi terjadi) pattern hexagonal akan
terbentuk sesuai Gambar .
Gambar . Bernard-cell pattern in enclosed fluid layer heated from below
(sumber: J.P Holman. Perpindahan Kalor
8/17/2019 MAKALAH PK NO 2
3/8
Nomor 2
+ebuah tong besar digunakan untuk men"impan min"ak panas dengan suhu 2 o3. Di
sekeliling tong dipasang selongsong "ang didinginkan hingga suhu 12 o3. -uang
udara "ang memisahkan tong dengan selongsong "ang mengelilingin"a berukuran
tinggi 45 cm dan tebal 4 cm. lustrasikan s"stem diatas. Perkirakan laju konveksi
bebas per meter persegi luas permukaan
Ilustrasi Tong dengan Selongsong
Gambar 1. lustrasi +istem 6verall
Ilustrasi Aliran Panas Pada Selongsong
2o3
12o3
)4 m
)45 m
Cover Tank
8/17/2019 MAKALAH PK NO 2
4/8
Gambar . lustrasi +istem ,ampak Depan
Gambar 4. lustrasi 7liran Kalor
Diketahui
$% & 2o
3
$∞ & 12o3
t & )45 m
8 & )4 m
Ditanya
97;
8/17/2019 MAKALAH PK NO 2
5/8
Penyelesaian
Menganalisa Sistem
+istem merupakan konveksi alamiah) karena aliran kalor ditidak dipaksa) dan
tidak ada keterangan !lo% rate maupun mass !lo% raten"a. +istem aliran kalor terjadi
didalam) diantara selongsong dan tabung. *eskipun !luida didalam tabung ialah
min"ak) namun "ang mengalami perpindahan kalor ialah udara) karena
8/17/2019 MAKALAH PK NO 2
6/8
$abel 1.
Properti =dara saat $&25 K
(sumber: http:%%%.engineeringtoolbo8.comair'properties'd>15?.html
+uhu "ang dicari 25K) maka harus diinterpolasi dahulu
Mencari nilai #r
Pr
Dari persamaan 0'54 pada buku Holman) persamaan Gr untuk enclosed s"stem ialah
Temperature
- t -
(oC)
Density
- ρ -
(kg/m3 )
Specific Heat
- c p -
(kJ/(kg K))
Expansion Coefficient
- b -
x 10-3 (1/K)
-150 2.793 1.026 8.21
-100 1.980 1.009 5.82
-50 1.534 1.005 4.51
0 1.293 1.005 3.67
20 1.205 1.005 3.43
40 1.127 1.005 3.20
60 1.067 1.009 3.00
80 1.000 1.009 2.83
100 0.946 1.009 2.68
120 0.898 1.013 2.55
http://www.engineeringtoolbox.com/temperature-d_291.htmlhttp://www.engineeringtoolbox.com/density-specific-weight-gravity-d_290.htmlhttp://www.engineeringtoolbox.com/temperature-d_291.htmlhttp://www.engineeringtoolbox.com/density-specific-weight-gravity-d_290.html
8/17/2019 MAKALAH PK NO 2
7/8
8/17/2019 MAKALAH PK NO 2
8/8
Mencari nilai '&A
Jadi) !luks kalor per luas area ialah 2B) Em