Upload
adhegokil
View
138
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Harwan Ahyadi 2
)T-Tw ( h Aq f=
TffU
Aliran
UDimana ;
A: Luas permukaan(m2,ft2)
h: Koef.perpindahan kalor konveksi ( W/m2.oC,BTU/h,ft2 oF)
Tw: Suhu plat(oC, oF)
Tf: Suhu fluida(oC,oF)
Tw
• PP Konveksi Rumus empiris
• Biasanya dipergunakan menghitung hc q”
• Contoh :
Pemanasan/pendinginan dalam pipa dg suhu dinding pipa tetap
( ) 4,08,0 (Pr)Re023,0==k
hDNu
4,08,0
023,0
=k
CpD
D
kh
µµ
ρν
Bentuk Geometri Benda ? Plat datar, silinder, bola Susunan pipa
Tipe aliran fluida ? Internal/External Flow Laminar/Turbulen/Transisi
Suhu ? untuk menentukan/menebak sifat-sifat fisis/termal fluida
Pilih rumus empiris yang sesuai dengan
kejadiannya
Cari h dari rumus empiris
Tentukan heat flux
Karena sifat fisis/termal merupakan tebakan,
kadang hasil perhitungan tidak logis perlu
iterasi !
Konveksi adalah mekanisme perpindahan panas antara permukaan padat dengan fluida(cairan atau gas)
Proses tranformasi energinya merupakan gabungan antara konduksi,gerakan fluida yang bersifat mencampur partikel2 fluida dan penyimpanan energi didalam fluida
an perpindah permukaan Luas A
fluida TemperaturTf
da padat/ben bendaTemperaturTs
konveksiasndahan panKoef.perpih
:dimana
)(
===
=
−= TfTshA
qq Ts
T
f
Perpindahan panas konveksi dari sebuah permukaan padat
Perhatikan aliran pada plat rata pada gambar dibawah,dari tepi depan plat terbentuk suatu daerah dimana terbentuk suatu pengaruh gaya viscos makin meningkat.
Gaya-gaya viscos,…tegangan geser antara lapisan-lapisan fluida
dinamik viscositas ,. == υυτdy
du
Aliran Dalam Tabung
a. Aliran laminair dalam tabung b. Aliran Turbulen
Bilangan Renolds untuk aliran dalam tabung atau dalam pipa
2300 dx U
Red m ⟩=υ
Dimana Re pada kekasaran permukaan dan transisi aliran
2300 Red 2300atau 4000 Red 2000 ⟨⟨⟨⟨
Hubungan kontinuitas untuk aliran satu dimensi dalam tabung
x A x U mm ρ=•
Dimana :
m = laju aliran massa
Um = Kecepatan rata-rata
A = Luas penampang µ
ρ
d Remaka
x U A
m G massaKecepatan
d
m
G=
===
Aliran Invisid( daya lengket)
constan 2
2
=+cg
VP
ρ0=+
gc
VdVdp
ρ
titikaaliran pad KecepatanV
alirandalam tentu titik terdaTekanan pa p
fluida densitas
===ρ
Dimana :
Persamaan energi aliran tunak(steady-flow)
WKQ ++=++2gc
Vi
2gc
Vi
22
2
21
1
Dimana :
I = enthalpi
e =energi dalam atau dakhil
Q =kalor yang ditambahkan ke volume kendali
Wk=Kerja luar nettoyang dilakukan dalam pros
fluidaspesifik volume=υ
υpei +=
Untuk menghitung penurunan tekanan pada aliran compressible untuk gas ideal
MR
universalgas tertentu,gas kostanta
Tci Tce pv
ℜ=
ℜ
∆=∆∆=∆= RTp ρ
C kJ/kg.0,718c C, kJ/kg.1,005c J/kg.K, 287R udara
dan J/kg.mol.K 8314,5,at molekuladalah ber M dimanao
v.udarao
p.udara ===
=ℜ
Untuk aliran adiabatik reversibel(mampu balik)
a
Vdan M
2
11
2
11
2
11
)1/(12
)1/(2
2
=
−+=
−+=
−+=
−
−
γ
γγ
γρρ
γ
γ
Mo
Mp
po
MT
To
MachangkaM
cvcpspesifikkaloranperbanding
stagnasisifatsifatoTopo
/
,,
==
−=γ
ρ
Dimana a =kecepatan lokal bunyi
,gcRTa γ=
Untuk gas ideal: m/s045,20 Ta = T dalam satuan kelvin
Udara pada suhu 300oC dan tekanan 0,7 MPa, dimuaikan secara isentropik dari sebuah tanki sampai menjadi 300 m/s.
Tentukan : suhu statik, Tekanan,angka Mach.Udara pada kondisi kecepatan tinggi,
Contoh:
4,1 =udaraγ
23-22
22
24-22
11
m x103,8484
(0,07) π
4
d πA
m 10 x 7,0694
(0,03) π
4
d πA
aliran penampang Luas
===
===
Air pada 20oC mengalir pada 8 kg/s melalui pipa dengan diameter pot-1 3 cm dan pot-2 7 cm.
Tentukan peningkatan tekanan statik antara potongan 1 dan 2,
Gesekan diabaikan.
Contoh;-1
m/s2,079)x10 48(1000)(3,8
8,02
m/s32,11)10)069,7)(1000(
0,8
3-
41
==
==
=
−
µ
µ
ρµ
x
A
m
[ ] kPa6,3
)079,2()32,11(2g
1000
)(2
1P-P
21
2221
22
21
12
=−
−=−
−=
PP
PP
uugρ
Densitas air pada 20oC ialah 1000 kg/m3, sehingga kita dapat mengitung kecepatan dari hubungan kontinuitas massa
Beda tekanan berdasarkan persamaan Bernoulli
Lapisan batas Laminair pada Plat Rata
Gmb. Unsur volume kendali unt.neraca gaya pada
Paisan batas laminair