BAB V
BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN
Th Qc =500 cm3/menit co-curentTc Qc = 500 cm3/ menit
co-currentTh Qc = 500 cm3/menit counter-currentTc Qc = 500
cm3/menit counter-currentTh Qc = 700 cm3/menit co-curentTc Qc = 700
cm3/ menit co-currentTh Qc = 700 cm3/menit counter-currentTc Qc =
700 cm3/menit counter-currentTh Qc = 900 cm3/menit co-curentTc Qc =
900 cm3/ menit co-currentTh Qc = 900 cm3/menit counter-currentTc Qc
= 900 cm3/menit counter-current4.1 Pengaruh Jarak Perpindahan Panas
Terhadap Suhu Fluida Panas Masuk (Thi)
Gambar 4.1 Hubungan Antara Perpindahan Panas terhadap Suhu Pada
Laju Alir Fluida Panas (Qh)= 1000 cm3/menit dengan Suhu Fluida
Panas Masuk (Thi) = 40 oC
Th Qc =500 cm3/menit co-curentTc Qc = 500 cm3/ menit
co-currentTh Qc = 500 cm3/menit counter-currentTc Qc = 500
cm3/menit counter-currentTh Qc = 700 cm3/menit co-curentTc Qc = 700
cm3/ menit co-currentTh Qc = 700 cm3/menit counter-currentTc Qc =
700 cm3/menit counter-currentTh Qc = 900 cm3/menit co-curentTc Qc =
900 cm3/ menit co-currentTh Qc = 900 cm3/menit counter-currentTc Qc
= 900 cm3/menit counter-currentGambar 4.2 Hubungan Antara
Perpindahan Panas terhadap Suhu Pada Laju Alir Fluida Panas (Qh)=
1200 cm3/menit dengan Suhu Fluida Panas Masuk (Thi) = 40 oC
Th Qc =500 cm3/menit co-curentTc Qc = 500 cm3/ menit
co-currentTh Qc = 500 cm3/menit counter-currentTc Qc = 500
cm3/menit counter-currentTh Qc = 700 cm3/menit co-curentTc Qc = 700
cm3/ menit co-currentTh Qc = 700 cm3/menit counter-currentTc Qc =
700 cm3/menit counter-currentTh Qc = 900 cm3/menit co-curentTc Qc =
900 cm3/ menit co-currentTh Qc = 900 cm3/menit counter-currentTc Qc
= 900 cm3/menit counter-currentGambar 4.3 Hubungan Antara
Perpindahan Panas terhadap Suhu Pada Laju Alir Fluida Panas (Qh)=
1500 cm3/menit dengan Suhu Fluida Panas Masuk (Thi) = 40 oC
Th Qc = 500 cm3/menit co-curentTc Qc = 500 cm3/ menit
co-currentTh Qc = 500 cm3/menit counter-currentTc Qc = 500
cm3/menit counter-currentTh Qc = 700 cm3/menit co-curentTc Qc = 700
cm3/ menit co-currentTh Qc = 700 cm3/menit counter-currentTc Qc =
700 cm3/menit counter-currentTh Qc = 900 cm3/menit co-curentTc Qc =
900 cm3/ menit co-currentTh Qc = 900 cm3/menit counter-currentTc Qc
= 900 cm3/menit counter-currentGambar 4.4 Hubungan Antara
Perpindahan Panas terhadap Suhu Pada Laju Alir Fluida Panas (Qh)=
1000 cm3/menit dengan Suhu Fluida Panas Masuk (Thi) = 45 oC
Th Qc =500 cm3/menit co-curentTc Qc = 500 cm3/ menit
co-currentTh Qc = 500 cm3/menit counter-currentTc Qc = 500
cm3/menit counter-currentTh Qc = 700 cm3/menit co-curentTc Qc = 700
cm3/ menit co-currentTh Qc = 700 cm3/menit counter-currentTc Qc =
700 cm3/menit counter-currentTh Qc = 900 cm3/menit co-curentTc Qc =
900 cm3/ menit co-currentTh Qc = 900 cm3/menit counter-currentTc Qc
= 900 cm3/menit counter-current
Gambar 4.5 Hubungan Antara Perpindahan Panas terhadap Suhu Pada
Laju Alir Fluida Panas (Qh)= 1200cm3/menit dengan Suhu Fluida Panas
Masuk (Thi) = 45 oC
Th Qc =500 cm3/menit co-curentTc Qc = 500 cm3/ menit
co-currentTh Qc = 500 cm3/menit counter-currentTc Qc = 500
cm3/menit counter-currentTh Qc = 700 cm3/menit co-curentTc Qc = 700
cm3/ menit co-currentTh Qc = 700 cm3/menit counter-currentTc Qc =
700 cm3/menit counter-currentTh Qc = 900 cm3/menit co-curentTc Qc =
900 cm3/ menit co-currentTh Qc = 900 cm3/menit counter-currentTc Qc
= 900 cm3/menit counter-current
Gambar 4.6 Hubungan Antara Perpindahan Panas terhadap Suhu Pada
Laju Alir Fluida Panas (Qh)= 1500cm3/menit dengan Suhu Fluida Panas
Masuk (Thi) = 45 oC
Berdasarkan grafikgrafik tersebut, dapat dilihat bahwa seiring
bertambahnya jarak (x), maka suhu fluida panas masuk (Thi)
cenderung menurun sedangkan suhu fluida dingin (Tci) cenderung
meningkat baik untuk aliran co-current maupun counter-current.Pada
gambar 4.1 suhu fluida panas masuk (Thi) adalah 313,15 K untuk
semua data dan suhu fluida dingin masuk (Tci) untuk konfigurasi
co-current dan counter-current adalah 303,15 K. Suhu pertengahan
fluida panas masuk (Thm) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 311,15 K, 310,65 K
dan 310,65 K. Suhu pertengahan fluida panas masuk (Thm) untuk
konfigurasi counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan
900 cm3/menit adalah 311,65 K, 311,15 K dan 310,15 K. Suhu fluida
panas keluar (Tho) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 309,65 K, 309,15 K
dan 309,15 K. Suhu fluida panas keluar (Tho) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 310,15 K, 310,15 K dan 309,15K. Suhu pertengahan fluida
dingin masuk (Tcm) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturutturut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 304,15 K, 304,15 K
dan 303,65 K. Suhu pertengahan fluida dingin masuk (Tcm) untuk
konfigurasi counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan
900 cm3/menit adalah 303,65 K, 303,65 K dan 303,15 K. Suhu fluida
dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 306,15 K, 305,65 K
dan 352,15 K. Suhu fluida dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 306,65 K, 306,15 K dan 305,15K.Pada gambar 4.2 suhu fluida
panas masuk (Thi) adalah 313,15 K untuk semua data dan suhu fluida
dingin masuk (Tci) adalah 303,15 K untuk konfigurasi co-current dan
counter-current adalah 303,15 K. Suhu pertengahan fluida panas
masuk (Thm) untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturut-turut
500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 312,15 K, 311,65 K dan 311,15 K.
Suhu pertengahan fluida panas masuk (Thm) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 311,15 K, 311,15 K dan 310,65 K. Suhu fluida panas keluar
(Tho) untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturut-turut 500,
700 dan 900 cm3/menit adalah 311,15 K, 311,15 K dan 310,15 K. Suhu
fluida panas keluar (Tho) untuk konfigurasi counter-current dengan
Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 310,15 K,
310,15 K dan 309,65 K. Suhu pertengahan fluida dingin masuk (Tcm)
untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturutturut 500, 700 dan
900 cm3/menit adalah 306,15 K, 306,15 K dan 304,15 K. Suhu
pertengahan fluida dingin masuk (Tcm) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 304,15 K, 303,65 K dan 303,65 K. Suhu fluida dingin keluar
(Tco) untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturut-turut 500500,
700 dan 900 cm3/menit adalah 308,15 K, 307,65 K dan 306,15 K. Suhu
fluida dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi counter-current dengan
Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 306,65 K,
306,15 K dan 306,15 K.Pada gambar 4.3 suhu fluida panas masuk (Thi)
adalah 313,15 K untuk semua data dan suhu fluida dingin masuk (Tci)
untuk konfigurasi co-current dan counter-current adalah 303,15 K.
Suhu pertengahan fluida panas masuk (Thm) untuk konfigurasi
co-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 311,65 K. Suhu pertengahan fluida panas masuk (Thm) untuk
konfigurasi counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan
900 cm3/menit adalah 311,65 K, 311,15 K dan 310,65 K. Suhu fluida
panas keluar (Tho) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 311,15 K, 311,15 K
dan 310,15 K. Suhu fluida panas keluar (Tho) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 310,65 K, 310,15 K dan 309,65 K. Suhu pertengahan fluida
dingin masuk (Tcm) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturutturut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 306,15 K, 305,65 K
dan 305,15 K. Suhu pertengahan fluida dingin masuk (Tcm) untuk
konfigurasi counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan
900 cm3/menit adalah 304,65 K, 304,15 K dan 303,65 K. Suhu fluida
dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 308,65 K, 307,65 K
dan 307,15 K. Suhu fluida dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 308,15 K, 307,15 K dan 306,15 K.Pada gambar 4.4 suhu fluida
panas masuk (Thi) adalah 318,15 K untuk semua data dan suhu fluida
dingin masuk (Tci) adalah 302,15 K untuk konfigurasi co-current dan
302,65 untuk konfigurasi counter-current. Suhu pertengahan fluida
panas masuk (Thm) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 314,15 K. Suhu
pertengahan fluida panas masuk (Thm) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 314,65 K, 314,65 K dan 304,15 K. Suhu fluida panas keluar
(Tho) untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturut-turut 500,
700 dan 900 cm3/menit adalah 313,15 K, 312,65 K dan 312,15 K. Suhu
fluida panas keluar (Tho) untuk konfigurasi counter-current dengan
Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 312,65 K,
312,65 K dan 312,15 K. Suhu pertengahan fluida dingin masuk (Tcm)
untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturutturut 500, 700 dan
900 cm3/menit adalah 305,65 K, 305,15 K dan 304,15 K. Suhu
pertengahan fluida dingin masuk (Tcm) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 304,15 K, 304,15 K dan 303,15 K. Suhu fluida dingin keluar
(Tco) untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturut-turut 500,
700 dan 900 cm3/menit adalah 308,15 K, 307,15 K dan 306,15 K. Suhu
fluida dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi counter-current dengan
Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 308,15 K,
306,65 K dan 306,15 K.Pada gambar 4.5 suhu fluida panas masuk (Thi)
adalah 318,15 K untuk semua data dan suhu fluida dingin masuk (Tci)
adalah 302,15 K untuk konfigurasi co-current dan 302,65 untuk
konfigurasi counter-current. Suhu pertengahan fluida panas masuk
(Thm) untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturut-turut 500,
700 dan 900 cm3/menit adalah 314,65 K, 314,15 K dan 314,15 K. Suhu
pertengahan fluida panas masuk (Thm) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 316,15 K, 315,65 K dan 314,65 K. Suhu fluida panas keluar
(Tho) untuk konfigurasi co-current dengan Qc berturut-turut 500,
700 dan 900 cm3/menit adalah 313,15 K. Suhu fluida panas keluar
(Tho) untuk konfigurasi counter-current dengan Qc berturut-turut
500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 314,15 K, 313,65 K dan 312,65 K.
Suhu pertengahan fluida dingin masuk (Tcm) untuk konfigurasi
co-current dengan Qc berturutturut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 305,15 K, 305,15 K dan 305,65 K. Suhu pertengahan fluida
dingin masuk (Tcm) untuk konfigurasi counter-current dengan Qc
berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 304,65 K, 303,65 K
dan 303,15 K. Suhu fluida dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi
co-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 309,15 K, 307,15 K dan 306,65 K. Suhu fluida dingin keluar
(Tco) untuk konfigurasi counter-current dengan Qc berturut-turut
500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 307,65 K, 307,65 K dan 306,65
K.Pada gambar 4.6 suhu fluida panas masuk (Thi) adalah 318,15 K
untuk semua data dan suhu fluida dingin masuk (Tci) adalah 302,15 K
untuk konfigurasi co-current dan 3032,65 untuk konfigurasi
counter-current. Suhu pertengahan fluida panas masuk (Thm) untuk
konfigurasi co-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900
cm3/menit adalah 315,15 K. Suhu pertengahan fluida panas masuk
(Thm) untuk konfigurasi counter-current dengan Qc berturut-turut
500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 316,15 K, 316,15 K dan 314,65 K.
Suhu fluida panas keluar (Tho) untuk konfigurasi co-current dengan
Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 304,15 K,
304,15 K dan 313,65 K. Suhu fluida panas keluar (Tho) untuk
konfigurasi counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan
900 cm3/menit adalah 314,65 K, 314,15 K dan 313,15 K. Suhu
pertengahan fluida dingin masuk (Tcm) untuk konfigurasi co-current
dengan Qc berturutturut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 307,15 K,
306,15 K dan 306,15 K. Suhu pertengahan fluida dingin masuk (Tcm)
untuk konfigurasi counter-current dengan Qc Qc berturut-turut 500,
700 dan 900 cm3/menit adalah 305,65 K, 305,15 K dan 303,65 K. Suhu
fluida dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi co-current dengan Qc
berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit adalah 310,15 K, 309,15 K
dan 308,65 K. Suhu fluida dingin keluar (Tco) untuk konfigurasi
counter-current dengan Qc berturut-turut 500, 700 dan 900 cm3/menit
adalah 308,65 K, 307,15 K dan 307,15 K.Secara teori, semakin besar
jarak perpindahan panas maka suhu pada fluida akan menurun,
menunjukkan bahwa semakin panjang pipa alat penukar kalor akan
mengakibatkan rugi panas yang semakin besar (Putro, 2008).
Pertukaran panas dengan aliran searah dimana pada pertukaran panas
jenis ini, kedua fluida ( dingin dan panas ) masuk pada sisi
penukar panas yang sama, mengalir dengan arah yang sama, dan keluar
pada sisi yang sama pula. Karakter penukar panas jenis ini,
temperatur fluida dingin yang keluar dari alat penukar panas tidak
dapat melebihi temperatur fluida panas yang keluar dari alat
penukar panas sedangkan pertukaran panas dengan aliran berlawanan
arah dimana pada penukar panas jenis ini, kedua fluida ( panas dan
dingin ) masuk pada penukar panas dengan arah berlawanan, mengalir
dengan arah berlawanan dan keluar pada sisi yang berlawanan .
Temperatur fluida dingin yang keluar dari penukar panas lebih
tinggi dibandingkan temperatur fluida panas yang keluar dari
penukar panas sehingga dianggap lebih baik dari alat penukar panas
aliran searah (Hartono, 2008).Dari gambar tersebut dapat dilihat
bahwa hasil yang diperoleh telah sesuai dengan teori dimana semakin
besar jarak maka suhu akan semakin menurun.
4.2Pengaruh Laju Alir Fluida Panas (Qh)4.2.1Pengaruh Laju Alir
Fluida Panas (Qh) Terhadap Panas yang Dilepas (WE)
Qc = 500 cm3/menit co-currentQc = 700 cm3/menit co-currentQc =
900 cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 700
cm3/menit counter-currentQc = 900 cm3/menit counter-currentGambar
4.7 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Panas yang
Dilepas (WE) dengan Suhu Fluida Panas Masuk(Thi) = 40 oC
Qc = 500 cm3/menit co-currentQc = 700 cm3/menit co-currentQc =
900 cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 700
cm3/menit counter-currentQc = 900 cm3/menit counter-currentQc = 500
cm3/menit co-currentQc = 1200 cm3/menit co-currentQc = 2000
cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 1200
cm3/menit counter-currentQc = 2000 cm3/menit counter-currentGambar
4.8 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Panas yang
Diserap (WE) dengan Suhu Fluida Panas Masuk (Thi) = 45 oC
Kedua gambar tersebut menunjukkan grafik pengaruh laju alir
fluida panas (Qh) terhadap panas yang dilepas (WE) pada aliran
co-current dan counter-current dengan suhu fluida panas masuk (Thi)
40 oC dan 45 oC.Pada gambar 4.7 dapat dilihat bahwa untuk aliran
co-current pada Qc 500 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000
cm3/menit di dapat WE sebesar 242,0015 J/s, pada Qh 1200 cm3/menit
didapat WE sebesar 165,9439 J/s, dan pada Qh 1500 didapat WE
sebesar 207,4299 J/s. Pada Qc 700 cm3/menit diperoleh data pada Qh
1000 cm3/menit di dapat WE sebesar 276,5732 J/s, pada Qh 1200
cm3/menit didapat WE sebesar 165,9439 J/s, dan pada Qh 1500 diapat
WE sebesar 207,4299 J/s. Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data pada
Qh 1000 cm3/menit di dapat WE sebesar 276,5732 J/s, pada Qh 1200
cm3/menit didapat WE sebesar 248,9158 J/s, dan pada Qh 1500 diapat
WE sebesar 311,1448 J/s. Sedangkan untuk aliran counter-current
pada Qc 500 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di
dapat WE sebesar 207,4299 J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE
sebesar 248,9158 J/s, dan pada Qh 1500 didapat WE sebesar 259,2873
J/s. Pada Qc 700 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di
dapat WE sebesar 207,4299 J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE
sebesar 248,9158 J/s, dan pada Qh 1500 diapat WE sebesar 311,1448
J/s. Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di
dapat WE sebesar 276,5732 J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE
sebesar 290,4018 J/s, dan pada Qh 1500 diapat WE sebesar 363,0023
J/s.Pada gambar 4.8 dapat dilihat bahwa untuk aliran co-current
pada Qc 500 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di
dapat WE sebesar 344,9470 J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE
sebesar 413,9364 J/s, dan pada Qh 1500 diapat WE sebesar 413,9364
J/s. Pada Qc 700 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di
dapat WE sebesar 379,4417 J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE
sebesar 413,9364 J/s, dan pada Qh 1500 diapat WE sebesar 413,9364
J/s. Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di
dapat WE sebesar 413,9364 J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE
sebesar 413,9364 J/s, dan pada Qh 1500 diapat WE sebesar 465,6784
J/s. Sedangkan untuk aliran counter-current pada Qc 500 cm3/menit
diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di dapat WE sebesar 379,4417
J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE sebesar 331,1491 J/s, dan
pada Qh 1500 diapat WE sebesar 362,1943 J/s. Pada Qc 700 cm3/menit
diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di dapat WE sebesar 379,4417
J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE sebesar 372,5427 J/s, dan
pada Qh 1500 diapat WE sebesar 413,9364 J/s. Pada Qc 900 cm3/menit
diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit di dapat WE sebesar 413,9364
J/s, pada Qh 1200 cm3/menit didapat WE sebesar 455,3300 J/s, dan
pada Qh 1500 diapat WE sebesar 517,4200 J/s.Secara teori, semakin
besar laju alir fluida panas Qh maka panas yang dilepas (WE) juga
akan meningkat. Yang dituliskan menurut persamaan :qc = qhmcCpc
(Tc,o Tc,i) = mhCph (Th,i Th,o) (Putro, 2008)Dimana:q = Kalor yang
dipindahkan (Watt).Cp = Panas jenis (J/kgK)m= Laju aliran massa
(kg/s)T = Temperatur (K).c, h = Fluida dingin, fluida panasi, o =
Masuk, keluarBerdasarkan rumus diatas besarnya panas yang dilepas
adalah sebanding dengan besanya laju alir fluida panas. Dimana
semakin besar laju panas maka akan semakin besar pula panas yang
dilepas. Secara teori, perpindahan panas pada aliran
counter-current lebih baik daripada perpindahan panas aliran
co-current (Putro, 2008).Dari grafik yang diperoleh saat percobaan
dapat dilihat bahwa hasil percobaan yang diperoleh belum sesuai
dengan teori, yaitu pada gambar 4.7 untuk suhu 40 oC dengan aliran
co-current pada laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit dengan
laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat WE 242,0015 J/s,
Qh 1200 cm3/menit didapat WE 165,9439 J/s, Qh 1500 cm3/menit
didapat WE 207,4299 J/s. Untuk laju alir fluida dingin Qc 700
cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat
WE 276,5732 J/s, Qh 1200 cm3/menit didapat WE 165,9439 J/s, Qh 1500
cm3/menit didapat WE 207,4299 J/s. Untuk laju alir fluida dingin Qc
900 cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit
didapat WE 276,5732 J/s, Qh 1200 cm3/menit didapat WE 165,9439 J/s,
Qh 1500 cm3/menit didapat WE 311,1448 J/s. Penyimpangan juga
terjadi pada gambar 4.8 untuk suhu 45 oC dengan aliran
counter-current pada laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit
dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat WE 379,4417
J/s, Qh 1200 cm3/menit didapat WE 331,1491 J/s, 1500 cm3/menit
didapat 362,1943 J/s. Pada Qc 700 cm3/menit dengan laju alir fluida
panas Qh 1000 cm3/menit didapat WE 379,4417 J/s, Qh 1200 cm3/menit
didapat WE 372,5427 J/s, 1500 cm3/menit didapat 413,9364 J/s.
Adapun penyimpangan tersebut dapat disebabkan oleh:1. Suhu fluida
dingin yang masuk tidak konstan karena adanya perubahan suhu pada
lingkungan sekitar.2. Proses pertukaran panas tidak berlangsung
dengan baik akibat kebocoran pipa yang menyebabkan fluida tidak
memiliki laju yang konstan.
4.2.2Pengaruh Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Panas yang
Diserap (WA)
Qc = 500 cm3/menit co-currentQc = 700 cm3/menit co-currentQc =
900 cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 700
cm3/menit counter-currentQc = 900 cm3/menit counter-currentGambar
4.9 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Panas yang
Diserap Fluida Dingin (WA) dengan Suhu Fluida Panas Masuk(Thi) = 40
oC
Qc = 500 cm3/menit co-currentQc = 700 cm3/menit co-currentQc =
900 cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 700
cm3/menit counter-currentQc = 900 cm3/menit counter-currentGambar
4.10 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Panas
yang Dilepas (WE) denganSuhu Fluida Panas Masuk(Thi) = 45 oC
Kedua gambar tersebut, menunjukkan grafik pengaruh laju alir
fluida panas (Qh) terhadap panas yang diserap (WA) pada aliran
co-current dan counter-current dengan suhu panas fluida masuk (Thi)
40 oC dan 45 oC.Pada gambar 4.9 dapat dilihat bahwa pada untuk
aliran co-current Qc 500 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000
cm3/menit didapat WA sebesar 104,0735 J/s, untuk Qh 1200 cm3/menit
didapat WA sebesar 173,4558 J/s, dan untuk Qh 1500 cm3/menit
didapat WA sebesar 190,8013 J/s. Pada Qc 700 cm3/menit diperoleh
data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat WA sebesar 121,4190 J/s, untuk
Qh 1200 cm3/menit didapat WA sebesar 218,5542 J/s, dan untuk Qh
1500 cm3/menit didapat WA sebesar 218,5542 J/s. Pada Qc 900
cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat WA sebesar
124,8881 J/s, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat WA sebesar 187,3322
J/s, dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat WA sebesar 249,7763 J/s.
Sedangkan untuk aliran counter-current pada Qc 500 cm3/menit
diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat WA sebesar 121,4190
J/s, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat WA sebesar 121,4190 J/s ,dan
untuk Qh 1500 cm3/menit didapat WA sebesar 173,4558 J/s. Pada Qc
700 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit didapat WA
sebesar 145,7028 J/s, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat WA sebesar
145,7028 J/s, dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat WA sebesar
194,2704 J/s. Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000
cm3/menit didapat WA sebesar 124,8881 J/s, untuk Qh 1200 cm3/menit
didapat WA sebesar 187,3322 J/s, dan untuk Qh 1500 cm3/menit
didapat WA sebesar 187,3322 J/s. Pada gambar 4.10 dapat dilihat
bahwa untuk aliran co-current pada Qc 500 cm3/menit diperoleh data
untuk Qh 1000 cm3/menit didapat WA sebesar 208,0760 J/s, untuk Qh
1200 cm3/menit didapat WA sebesar 242,7553 J/s, dan untuk Qh 1500
cm3/menit didapat WA sebesar 277,4346 J/s. Pada Qc 700 cm3/menit
diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat WA sebesar 242,7553
J/s, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat WA sebesar 242,7553 J/s, dan
untuk Qh 1500 cm3/menit didapat WA sebesar 339,8574 J/s. Pada Qc
900 cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat WA
sebesar 249,6912 J/s. untuk Qh 1200 cm3/menit didapat WA sebesar
280,9026 J/s, dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat WA sebesar
405,7481 J/s. Sedangkan untuk aliran counter-current pada Qc 500
cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat WA sebesar
190,7272 J/s, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat WA sebesar 173,3883
J/s ,dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat WA sebesar 208,0660 J/s.
Pada Qc 700 cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit
didapat WA sebesar 194,1949 J/s, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat WA
sebesar 138,7107 J/s, dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat WA
sebesar 208,0660 J/s. Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data untuk Qh
1000 cm3/menit didapat WA sebesar 218,4693 J/s, untuk Qh 1200
cm3/menit didapat WA sebesar 246,6792 J/s, dan untuk Qh 1500
cm3/menit didapat WA sebesar 280,8890 J/s. Secara teori, semakin
besar laju alir fluida panas (Qh) maka panas yang disera[ (WA) juga
akan meningkat. Yang dituliskan menurut persamaan :qc = qhmcCpc
(Tc,o Tc,i) = mhCph (Th,i Th,o) (Putro, 2008)Dimana:q = Kalor yang
dipindahkan (Watt).Cp = Panas jenis (J/kgK)m= Laju aliran massa
(kg/s)T = Temperatur (K).c, h = Fluida dingin, fluida panasi, o =
Masuk, keluarBerdasarkan rumus diatas besarnya panas yang diserap
adalah sebanding dengan besanya laju alir fluida panas. Dimana
semakin besar laju panas maka akan semakin besar pula panas yang
diserap. Secara teori, perpindahan panas pada aliran
counter-current lebih baik daripada perpindahan panas aliran
co-current (Putro, 2008).Dari grafik yang diperoleh saat percobaan
dapat dilihat bahwa hasil percobaan yang diperoleh belum sesuai
dengan teori yaitu pada gambar 4.10 untuk suhu 45 oC dengan aliran
counter-current pada laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit
dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat WA 190,7272
J/s, Qh 1200 cm3/menit didapat WA 173,3883 J/s, Qh 1500 cm3/menit
didapat 208,0660 J/s. Untuk laju alir fluida dingin Qc 700
cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat
WA 194,1949 J/s, Qh 1200 cm3/menit didapat WA 138,7107 J/s, Qh 1500
cm3/menit didapat 218,4693 J/s.Adapun penyimpangan tersebut dapat
disebabkan oleh:1. Suhu fluida dingin yang masuk tidak konstan
karena adanya perubahan suhu pada lingkungan sekitar.2. Proses
pertukaran panas tidak berlangsung dengan baik akibat kebocoran
pipa yang menyebabkan fluida tidak memiliki laju yang konstan.
4.2.3 Pengaruh Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Koefisien
Perpindahan Panas Menyeluruh (U)
Qc = 500 cm3/menit co-currentQc = 700 cm3/menit co-currentQc =
900 cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 700
cm3/menit counter-currentQc = 900 cm3/menit counter-currentGambar
4.11 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Koefisien
Perpindahan Panas Menyeluruh (U) Dengan Suhu Fluida Panas
Masuk(Thi) = 40 oC
Qc = 500 cm3/menit co-currentQc = 700 cm3/menit co-currentQc =
900 cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 700
cm3/menit counter-currentQc = 900 cm3/menit counter-currentGambar
4.12 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Koefisien
Perpindahan Panas Menyeluruh (U) Dengan Suhu Fluida Panas
Masuk(Thi) = 45 oCGambar di atas menunjukkan pengaruh laju alir
fluida panas terhadap koefisien perpindahan panas menyeluruh pada
aliran co-current dan counter-current yang diperoleh dari percobaan
dengan suhu fluida panas masuk (Thi) 40 oC dan 45 oC.Pada gambar
4.11 dapat dilihat bahwa untuk aliran co-current pada Qc 500
cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat U sebesar
250,8810 J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat U sebesar
445,2793 J/s.m2 K, dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat U sebesar
526,3817 J/s.m2 K. Pada Qc 700 cm3/menit diperoleh data untuk Qh
1000 cm3/menit didapat U sebesar 292,6943 J/s.m2 K, untuk Qh 1200
cm3/menit didapat U sebesar 526,8498 J/s.m2 K dan untuk Qh 1500
cm3/menit didapat U sebesar 526,8498 J/s.m2 K. Pada Qc 900
cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat U sebesar
284,6613 J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat U sebesar
426,9920 J/s.m2 K, dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat U sebesar
641,2022 J/s.m2 K. Sedangkan untuk aliran counter-current pada Qc
500 cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat U
sebesar 268,6005 J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat U
sebesar 268,6005 J/s.m2 K dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat U
sebesar 419,8821 J/s.m2 K. Pada Qc 700 cm3/menit diperoleh data
untuk Qh 1000 cm3/menit didapat U sebesar 0 J/s.m2 K, untuk Qh 1200
cm3/menit didapat U sebesar 0 J/s.m2 K dan untuk Qh 1500 cm3/menit
didapat U sebesar 446,9690 J/s.m2 K. Pada Qc 900 cm3/menit
diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat U sebesar 268,1200
J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat U sebesar 414,4123 J/s.m2
K J/s dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat U sebesar 414,4123 J/s.m2
K. Pada gambar 4.12 dapat dilihat bahwa untuk aliran co-current
pada Qc 500 cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit
didapat U sebesar 328,3904 J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit
didapat U sebesar 418,57 J/s.m2 K dan untuk Qh 1500 cm3/menit
didapat U sebesar 478,3657 J/s.m2 K. Pada Qc 700 cm3/menit
diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat U sebesar 368,4776
J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat U sebesar 355,3754 J/s.m2
K dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat U sebesar 536,3710 J/s.m2 K.
Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit
didapat U sebesar 365,5289 J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit
didapat U sebesar 397,5385 J/s.m2 K dan untuk Qh 1500 cm3/menit
didapat U sebesar 640,3613 J/s.m2 K. Sedangkan pada Qc 500
cm3/menit untuk aliran counter-current diperoleh data untuk Qh 1000
cm3/menit didapat U sebesar 0 J/s.m2 K untuk Qh 1200 cm3/menit
didapat U sebesar 235,4246 J/s.m2 K dan untuk Qh 1500 cm3/menit
didapat U sebesar 290,1929 J/s.m2 K. Pada Qc 700 cm3/menit
diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit didapat U sebesar 270,0603
J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit didapat U sebesar 184,0577 J/s.m2
K dan untuk Qh 1500 cm3/menit didapat U sebesar 289,8909 J/s.m2 K.
Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data untuk Qh 1000 cm3/menit
didapat U sebesar 304,7025 J/s.m2 K, untuk Qh 1200 cm3/menit
didapat U sebesar 347,2204 J/s.m2 K J/s dan untuk Qh 1500 cm3/menit
didapat U sebesar 390,0590 J/s.m2 K. Secara teori, koefisien
perpindahan panas menyeluruh (U) adalah sebanding dengan laju alir
fluida panas (Qh) dan juga sebanding dengan laju alir fluida dingin
(Qc) (Towler dan Sinnot, 2008). q = UATm (Towler dan Sinnot,
2008)Dimana: q = Laju panas (J/s)U = Koefisien perpindahan panas
menyeluruh (W/m2K)A = Luas perpindahan panas (m2) Tm = Beda suhu
rata-rata logaritmik (K) Dari grafik yang diperoleh saat percobaan
dapat dilihat bahwa hasil percobaan yang diperoleh belum sesuai
dengan teori, yaitu pada gambar 4.12 untuk suhu 45 oC dengan aliran
co-current pada laju alir fluida dingin Qc 700 cm3/menit dengan
laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat U sebesar 368,4776
J/s.m2 K, Qh 1200 cm3/menit didapat U sebesar 355,3754 J/s.m2 K, Qh
1500 cm3/menit didapat U sebesar 478,3657 J/s.m2 K sedangkan untuk
aliran counter-current pada laju alir fluida dingin Qc 700
cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat U
sebesar 270,0603 J/s.m2 K, Qh 1200 cm3/menit didapat U sebesar
184,0577 J/s.m2 K, Qh 1500 cm3/menit didapat U sebesar 289,8909
J/s.m2 K.Adapun penyimpangan yang terjadi ini disebabkan:1. Suhu
fluida dingin yang masuk tidak konstan karena adanya perubahan suhu
pada lingkungan sekitar.2. Proses pertukaran panas tidak
berlangsung dengan baik akibat kebocoran pipa yang menyebabkan
fluida tidak memiliki laju yang konstan.
4.2.4Hubungan Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Efisiensi
Daya (EFFD)
Qc = 500 cm3/menit co-currentQc = 700 cm3/menit co-currentQc =
900 cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 700
cm3/menit counter-currentQc = 900 cm3/menit counter-currentGambar
4.13 Hubungan antara Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Efisiensi
Daya (EFFD) dengan Suhu Fluida Panas Masuk (Thi) = 40 oC
Qc = 500 cm3/menit co-currentQc = 700 cm3/menit co-currentQc =
900 cm3/menit co-currentQc = 500 cm3/menit counter-currentQc = 700
cm3/menit counter-currentQc = 900 cm3/menit counter-currentGambar
4.14 Hubungan antara Laju Alir Fluida Panas (Qh) Terhadap Efisiensi
Daya (EFFD) dengan Suhu Fluida Panas Masuk(Thi) = 45 oCKedua gambar
tersebut menunjukkan grafik pengaruh laju alir fluida panas (Qh)
terhadap Efisiensi Daya (EFFD) pada aliran co-current dan
counter-current dengan suhu masuk fluida panas (Thi) 40 oC dan 45
oC.Pada gambar 4.13 dapat dilihat bahwa pada Qc 500 cm3/menit
diperoleh data untuk aliran co-current pada Qh 1000 cm3/menit
didapat EFFD 43,0053 %, pada Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD
104,5267 %, pada Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 91,9835 %. Pada Qc
700 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD
43,9012 %, pada Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 131,7037 %, pada Qh
1500 cm3/menit didapat EFFD 105,363 %. Pada Qc 900 cm3/menit
diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD 45,1556 %, pada
Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 75,2593 %, pada Qh 1500 cm3/menit
didapat EFFD 80,7265 %. Sedangkan untuk aliran counter-current pada
Qc 500 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD
58,5350 %, pada Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 48,7791 %, pada Qh
1500 cm3/menit didapat EFFD 66,8971 %. Pada Qc 700 cm3/menit
diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD 70,2420 %, pada
Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 58,5350 %, pada Qh 1500 cm3/menit
didapat EFFD 62,4373 %. Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data pada
Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD 45,1556 %, pada Qh 1200 cm3/menit
didapat EFFD 64,5079 %, pada Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 51,6063
%.Pada gambar 4.14 dapat dilihat bahwa pada Qc 500 cm3/menit
diperoleh data untuk aliran co-current pada Qh 1000 cm3/menit
didapat EFFD 60,3211 %, pada Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 58,6456
%, pada Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 67,0235 %. Pada Qc 700
cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD
63,9770 %, pada Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 58,6456 %, pada Qh
1500 cm3/menit didapat EFFD 82,1038 %. Pada Qc 900 cm3/menit
diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD 60,3211 %, pada
Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 67,8613 %, pada Qh 1500 cm3/menit
didapat EFFD 87,1305 %. Sedangkan untuk aliran counter-current pada
Qc 500 cm3/menit diperoleh data pada Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD
50,2652 %, pada Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 52,3596 %, pada Qh
1500 cm3/menit didapat EFFD 57,4460 %. Pada Qc 700 cm3/menit
diperoleh data pada Qh 500 cm3/menit didapat EFFD 51,1791 %, pada
Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 37,2335 %, pada Qh 1500 cm3/menit
didapat EFFD 52,7785 %. Pada Qc 900 cm3/menit diperoleh data pada
Qh 500 cm3/menit didapat EFFD 52,7785 %, pada Qh 1200 cm3/menit
didapat EFFD 54,8438 %, pada Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 54,2860
%.Secara teoritis, efisiensi daya dan laju alir fluida panas
mempunyai suatu hubungan yang terbalik. Maksudnya, dengan
bertambahnya laju alir fluida panas maka besarnya efisiensi daya
juga akan menurun. Selain itu, perpindahan panas pada aliran
counter-current lebih baik daripada perpindahan panas pada aliran
co-current. Hal ini dinyatakan dalam persamaan:
(BBC, 2011) WA = Qc.c.Cpc.(Tci-Tco)WE = Qh.h.Cph.(Thi-Tho)
Dimana:EFFD = Efisiensi daya (%)WA = Jumlah panas yang diserap
(J/s)WE = Jumlah panas yang dilepas (J/s) Qc = Laju alir fluida
dingin (cm3/menit) Qh = Laju alir fluida panas (cm3/menit) c =
Densitas fluida dingin (gr/cm3) h = Densitas fluida panas (gr/cm3)
Cpc = Kapasitas panas fluida dingin (J/g.K) Cph = Kapasitas panas
fluida panas (J/g.K) Tci = Suhu fluida dingin masuk (K) Tco = Suhu
fluida dingin keluar (K) Thi = Suhu fluida panas masuk (K) Tho =
Suhu fluida panas keluar (K)Dari grafik yang diperoleh saat
percobaan dapat dilihat bahwa hasil percobaan yang diperoleh belum
sesuai dengan teori yaitu pada gambar 4.13 untuk suhu 40 oC dengan
aliran co-current pada laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit
dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD
43,0053 %, Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 104,5267 %, Qh 1500
cm3/menit didapat EFFD 91,9835 %. Untuk laju alir fluida dingin Qc
700 cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit
didapat EFFD 43,9012 %, Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 131,7037 %,
1500 cm3/menit didapat EFFD 105,3630 %, untuk Qc 900 cm3/menit
dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD
45,1556 %, Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 75,2593 %, 1500 cm3/menit
didapat EFFD 80,2765 % Pada aliran counter-current pada laju alir
fluida dingin Qc 500 cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh
1000 cm3/menit didapat EFFD 58,5350 %, Qh 1200 cm3/menit didapat
EFFD 48,7791 %, Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 66,8971 %. Untuk
laju alir fluida dingin Qc 700 cm3/menit dengan laju alir fluida
panas Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD 70,2420 %, Qh 1200 cm3/menit
didapat EFFD 58,5350 %, Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 62,4373 %.
Untuk laju alir fluida dingin Qc 900 cm3/menit dengan laju alir
fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD 45,1556 %, Qh 1200
cm3/menit didapat EFFD 64,5079 %, Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD
51,6063 %. Penyimpangan juga terjadi Pada gambar 4.14 untuk suhu 45
oC dengan aliran co-current pada laju alir fluida dingin Qc 500
cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat
EFFD 60,3211 %, Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 58,6456 %, Qh 1500
cm3/menit didapat EFFD 67,0235 %. Pada laju alir fluida dingin Qc
700 cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit
didapat EFFD 63,9770 %, Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 58,6456 %,
Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 82,1038 %, untuk Qc 900 cm3/menit
dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD
60,3211 %, Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 67,8613 %, Qh 1500
cm3/menit didapat EFFD 87,1305 %, Pada aliran counter-current pada
laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit dengan laju alir fluida
panas Qh 1000 cm3/menit didapat EFFD 50,2652 %, Qh 1200 cm3/menit
didapat EFFD 52,3596 %, Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 57,4460 %.
Qc 700 cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit
didapat EFFD 51,1791 %, Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD 37,2335 %,
Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 52,7785 %. Untuk laju alir fluida
dingin Qc 900 cm3/menit dengan laju alir fluida panas Qh 1000
cm3/menit didapat EFFD 52,7785 %, Qh 1200 cm3/menit didapat EFFD
54,8438 %, Qh 1500 cm3/menit didapat EFFD 54,3860 %. Adapun
penyimpangan yang terjadi disebabkan oleh:1. Suhu fluida dingin
yang masuk tidak konstan karena adanya perubahan suhu pada
lingkungan sekitar.2. Proses pertukaran panas tidak berlangsung
dengan baik akibat kebocoran pipa yang menyebabkan fluida tidak
memiliki laju yang konstan.
4.3Pengaruh Laju Alir Fluida Dingin4.3.1Pengaruh Laju Alir
Fluida Dingin (Qc) Terhadap Panas yang Dilepas (WE)
Qh = 1000 cm3/menit co-currentQh = 1200 cm3/menit co-currentQh =
1500 cm3/menit co-currentQh = 1000 cm3/menit counter-currentQh =
1200 cm3/menit counter-currentQh = 1500 cm3/menit
counter-currentGambar 4.15 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Dingin
(Qc) Terhadap Panas yang Dilepas (WE) Dengan Suhu Fluida Panas
Masuk(Thi) = 40 oC
Qh = 1000 cm3/menit co-currentQh = 1200 cm3/menit co-currentQh =
1500 cm3/menit co-currentQh = 1000 cm3/menit counter-currentQh =
1200 cm3/menit counter-currentQh = 1500 cm3/menit
counter-currentGambar 4.16 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Dingin
(Qc)Terhadap Panas yang Dilepas (WE) Dengan Suhu Fluida Panas
Masuk(Thi) = 45 oC
Kedua gambar tersebut menunjukkan grafik pengaruh laju alir
fluida dingin (Qc) terhadap panas yang dilepas (WE) pada (Thi) 40
oC dan 45 oC.Pada gambar 4.15 terlihat bahwa untuk aliran
co-current pada Qh 1000 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat WE sebesar 242,0015 J/s, pada Qc 700 cm3/menit
didapat WE sebesar 276,5732 J/s dan pada Qc 900 didapat WE sebesar
276,5732 J/s. Pada Qh 1200 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat WE sebesar 165,9439 J/s, pada Qc 700 cm3/menit
didapat WE sebesar 165,9439 J/s dan pada Qc 900 didpat WE sebesar
248,9158 J/s. Pada Qh 1500 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat WE sebesar 207,4299 J/s, pada Qc 700 cm3/menit
didapat WE sebesar 207,4299 J/s, an pada Qc 900 didpat WE sebesar
311,1448 J/s. Sedangkan untuk aliran counter-current dengan Qh 1000
cm3/menit diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat WE sebesar
207,4299 J/s, pada Qc 700 cm3/menit didapat WE sebesar 207,4299
J/s, dan pada Qc 900 didapat WE sebesar 276,5732 J/s. Pada Qh 1200
cm3/menit diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat WE sebesar
248,9158 J/s, pada Qc 700 cm3/menit didapat WE sebesar 248,9158
J/s, an pada Qc 900 didpat WE sebesar 290,4018 J/s. Pada Qh 1500
cm3/menit diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat WE sebesar
259,5873 J/s, pada Qc 700 cm3/menit didapat WE sebesar 311,1448
J/s, an pada Qc 900 didpat WE sebesar 363,0023 J/s.Pada gambar 4.16
terlihat bahwa untuk aliran co-current pada Qh 1000 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat WE sebesar 344,9470
J/s, pada Qc 700 cm3/menit didapat WE sebesar 379,4417 J/s dan pada
Qc 900 didapat WE sebesar 413,9364 J/s. Pada Qh 1200 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat WE sebesar 413,9364
J/s, pada Qc 700 cm3/menit didapat WE sebesar 413,9364 J/s dan pada
Qc 900 didpat WE sebesar 413,9364 J/s. Pada Qh 1500 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat WE sebesar 413,9364
J/s, pada Qc 700 cm3/menit didapat WE sebesar 413,9364 J/s dan pada
Qc 900 didapat WE sebesar 465,6784 J/s. Sedangkan untuk aliran
counter-current dengan Qh 1000 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat WE sebesar 379,4417 J/s, pada Qc 700 cm3/menit
didapat WE sebesar 379,4417 J/s dan pada Qc 900 didapat WE sebesar
413,9364 J/s. Pada Qh 1200 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat WE sebesar 331,1491 J/s, pada Qc 700 cm3/menit
didapat WE sebesar 372,5427 J/s dan pada Qc 900 didpat WE sebesar
455,3300 J/s. Pada Qh 1500 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat WE sebesar 362,1943 J/s, pada Qc 700 cm3/menit
didapat WE sebesar 413,9364 J/s dan pada Qc 900 didapat WE sebesar
517,4200 J/s.Secara teori, semakin besar laju alir fluida panas
(Qh) maka panas yang dilepas (WE) juga akan meningkat. Yang
dituliskan menurut persamaan :qc = qhmcCpc (Tc,o Tc,i) = mhCph
(Th,i Th,o) (Putro, 2008)Dimana:q = Kalor yang dipindahkan
(Watt).Cp = Panas jenis (J/kgK)m= Laju aliran massa (kg/s)T =
Temperatur (K).c, h = Fluida dingin, fluida panasi, o = Masuk,
keluarBerdasarkan rumus diatas besarnya panas yang dilepas adalah
sebanding dengan besanya laju alir fluida panas. Dimana semakin
besar laju panas maka akan semakin besar pula panas yang dilepas.
Secara teori, perpindahan panas pada aliran counter-current lebih
baik daripada perpindahan panas aliran co-current (Putro,
2008).Dari kedua grafik dapat dilihat bahwa hasil yang diperoleh
telah sesuai dengan teori yang ada bahwa semakin besar laju alir
fluida dingin yang masuk maka panas yang dilepas (WE) juga akan
semakin besar.
4.3.2Pengaruh Laju Alir Fluida Dingin (Qc) Terhadap Panas yang
Diserap (WA)
Qh = 1000 cm3/menit co-currentQh = 1200 cm3/menit co-currentQh =
1500 cm3/menit co-currentQh = 1000 cm3/menit counter-currentQh =
1200 cm3/menit counter-currentQh = 1500 cm3/menit
counter-currentGambar 4.17 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Dingin
(Qc)Terhadap Panas yang Diserap Fluida Dingin (WA) Dengan Suhu
Fluida Panas Masuk(Thi) = 40 oC
Qh = 1000 cm3/menit co-currentQh = 1200 cm3/menit co-currentQh =
1500 cm3/menit co-currentQh = 1000 cm3/menit counter-currentQh =
1200 cm3/menit counter-currentQh = 1500 cm3/menit
counter-currentGambar 4.18 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Dingin
(Qc)Terhadap Panas yang Diserap Fluida Dingin (WA) Dengan Suhu
Fluida Panas Masuk(Thi) = 45 oC
Kedua gambar tersebut menunjukkan pengaruh laju alir fluida
dingin (Qc) terhadap panas yang diserap fluida dingin (WA) pada
suhu fluida panas masuk (Thi) 40 oC dan 45 oC.Pada gambar 4.17
dapat dilihat bahwa untuk aliran co-current pada Qh 1000 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 104,0735 J/s,
pada Qc 700 cm3/menit didapat nilai WA 121,4190 J/s dan pada Qc 900
cm3/menit didapat nilai WA 124,8881 J/s. Pada Qh 1200 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 173,4558 J/s,
pada Qc 700 cm3/menit didapat nilai WA 218,5542 J/s dan pada Qc 900
cm3/menit didapat nilai WA 187,3322 J/s. Pada Qh 1500 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 190,8013 J/s,
pada Qc 700 cm3/menit didapat nilai WA 218,5542 J/s, dan pada Qc
900 cm3/menit didapat nilai WA 249,7763 J/s. Sedangkan untuk aliran
counter-current pada Qh 1000 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat nilai WA 121,4190 J/s, pada Qc 700 cm3/menit
didapat nilai WA 145,7028 J/s, dan pada Qc 900 cm3/menit didapat
nilai WA 124,8881 J/s. Pada Qh 1200 cm3/menit diperoleh data pada
Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 121,4190 J/s, pada Qc 700
cm3/menit didapat nilai WA 145,7028 J/s, dan pada Qc 900 cm3menit
didapat nilai WA 187,3322 J/s. Pada Qh 1500 cm3/menit diperoleh
data pada Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 173,4558 J/s, pada Qc
700 cm3/menit didapat nilai WA 194,2704 J/s, dan pada Qc 900
cm3menit didapat nilai WA 187,3322 J/s.Pada gambar 4.18 dapat
dilihat bahwa untuk aliran co-current pada Qh 1000 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 208,0760 J/s,
pada Qc 700 cm3/menit didapat nilai WA 242,7553 J/s, dan pada Qc
900 cm3/menit didapat nilai WA 249,6912 J/s. Pada Qh 1200 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 242,7553 J/s,
pada Qc 700 cm3/menit didapat nilai WA 242,7553 J/s, dan pada Qc
900 cm3/menit didapat nilai WA 280,9026 J/s. Pada Qh 1500 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 277,4346 J/s,
pada Qc 700 cm3/menit didapat nilai WA 339,8574 J/s, dan pada Qc
900 cm3/menit didapat nilai WA 405,7481 J/s. Sedangkan untuk aliran
counter-current pada Qh 1000 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat nilai WA 190,7272 J/s, pada Qc 700 cm3/menit
didapat nilai WA 194,1949 J/s, dan pada Qc 900 cm3/menit didapat
nilai WA 218,4693 J/s. Pada Qh 1200 cm3/menit diperoleh data pada
Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 173,3883 J/s, pada Qc 700
cm3/menit didapat nilai WA 138,7107 J/s, dan pada Qc 900 cm3/menit
didapat nilai WA 246,6792 J/s. Pada Qh 1500 cm3/menit diperoleh
data pada Qc 500 cm3/menit didapat nilai WA 208,0660 J/s, pada Qc
700 cm3/menit didapat nilai WA 218,4693 J/s, dan pada Qc 900
cm3/menit didapat nilai WA 280,8890 J/s.Secara teori, semakin besar
laju alir fluida panas (Qh) maka panas yang dilepas (WE) juga akan
meningkat. Yang dituliskan menurut persamaan :qc = qhmcCpc (Tc,o
Tc,i) = mhCph (Th,i Th,o) (Putro, 2008)Dimana:q = Kalor yang
dipindahkan (Watt).Cp = Panas jenis (J/kgK)m= Laju aliran massa
(kg/s)T = Temperatur (K).c, h = Fluida dingin, fluida panasi, o =
Masuk, keluarBerdasarkan rumus diatas besarnya panas yang diserap
adalah sebanding dengan besanya laju alir fluida panas. Dimana
semakin besar laju panas maka akan semakin besar pula panas yang
dilepas. Secara teori, perpindahan panas pada aliran
counter-current lebih baik daripada perpindahan panas aliran
co-current (Putro, 2008).Dari grafik yang diperoleh saat percobaan
dapat dilihat bahwa hasil percobaan yang diperoleh belum sesuai
dengan teori yaitu pada gambar 4.17 untuk aliran co-current pada
suhu 40 oC dengan pada laju alir fluida panas Qh 1200 cm3/menit
dengan laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat WA 173,4558
J/s, Qc 700 cm3/menit didapat WA 218,5542 J/s, Qc 900 cm3/menit
didapat 187,3322 J/s. Pada aliran counter-current pada laju alir
fluida panas Qh 1000 cm3/menit dengan laju alir fluida dingin Qc
500 cm3/menit didapat 121,4190 J/s, untuk Qc 700 cm3/menit didapat
WA 145,7028 J/s, untuk Qc 900 cm3/menit didapat 124,8881 J/s. Untuk
laju alir fluida panas Qh 1500 cm3/menit dengan laju alir fluida
dingin Qc 500 cm3/menit didapat 173,4558 J/s, untuk Qc 700
cm3/menit didapat WA 194,2704 J/s, untuk Qc 900 cm3/menit didapat
187,3322 J/s. Penyimpangan juga terjadi pada gambar 4.18 untuk
aliran counter-current pada suhu 45 oC dengan pada laju alir fluida
panas Qh 1200 cm3/menit dengan laju alir fluida dingin Qc 500
cm3/menit didapat WA 173,3883 J/s, Qc 700 cm3/menit didapat WA
138,7107 J/s, Qc 900 cm3/menit didapat 246,6792 J/s. Adapun
penyimpangan tersebut dapat disebabkan oleh:1. Suhu fluida dingin
yang masuk tidak konstan karena adanya perubahan suhu pada
lingkungan sekitar.2. Proses pertukaran panas tidak berlangsung
dengan baik akibat kebocoran pipa yang menyebabkan fluida tidak
memiliki laju yang konstan.
4.3.3Pengaruh Laju Alir Fluida Dingin (Qc) Terhadap Koefisien
Perpindahan Panas Menyeluruh (U)
Qh = 1000 cm3/menit co-currentQh = 1200 cm3/menit co-currentQh =
1500 cm3/menit co-currentQh = 1000 cm3/menit counter-currentQh =
1200 cm3/menit counter-currentQh = 1500 cm3/menit
counter-currentGambar 4.19 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Dingin
(Qc) Terhadap Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh (U) Dengan
Suhu Fluida Panas Masuk Thi = 40 oC
Qh = 1000 cm3/menit co-currentQh = 1200 cm3/menit co-currentQh =
1500 cm3/menit co-currentQh = 1000 cm3/menit counter-currentQh =
1200 cm3/menit counter-currentQh = 1500 cm3/menit
counter-currentGambar 4.20 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Dingin
(Qc) Terhadap Koefisien Perpindahan Panas Menyeluruh (U) Dengan
Suhu Fluida Panas Masuk Thi = 45 oC
Kedua gambar tersebut menunjukkan grafik pengaruh laju alir
fluida dingin Qc terhadap koefisien perpindahan panas menyeluruh
(U) pada aliran co-current dengan suhu fluida panas masuk (Thi) 40
oC dan 45 oC.Pada gambar 4.19 dapat dilihat bahwa untuk aliran
co-current pada Qh 1000 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat U sebesar 250,8810 J/s m2K, pada Qc 700 cm3/menit
didapat U sebesar 292,6943 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit didapat U
sebesar 284,6613 J/s m2K. Pada Qh 1200 cm3/menit diperoleh data Qc
500 cm3/menit didapat U sebesar 445,2793 J/s m2K, pada Qc 700
cm3/menit didapat U sebesar 526,8498 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit
didapat U sebesar 426,9920 J/s m2K. Pada Qh 1500 cm3/menit
diperoleh data Qc 500 cm3/menit didapat U sebesar 526,3817 J/s m2K,
pada Qc 700 cm3/menit didapat U sebesar 526,8498 J/s m2K, pada Qc
900 cm3/menit didapat U sebesar 641,2022 J/s m2K. Sedangkan untuk
aliran counter-current pada Qh 1000 cm3 pada Qc 500 cm3/menit
didapat U sebesar 268,6005 J/s m2K, pada Qc 700 cm3/menit didapat U
sebesar 0 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit didapat U sebesar 268,1200
J/s m2K. Pada Qh 1200 cm3/menit diperoleh data Qc 500 cm3/menit
didapat U sebesar 268,6005 J/s m2K, pada Qc 700 cm3/menit didapat U
sebesar 0 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit didapat U sebesar
414,4123/s m2K. Pada Qh 1500 cm3/menit diperoleh data Qc 500
cm3/menit didapat U sebesar 419,8821 J/s m2K, pada Qc 700 cm3/menit
didapat U sebesar 446,9690 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit didapat U
sebesar 414,4123 J/s m2K.Pada gambar 4.20 dapat dilihat bahwa untuk
aliran co-current pada Qh 1000 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500
cm3/menit didapat U sebesar 328,3904 J/s m2K, pada Qc 700 cm3/menit
didapat U sebesar 368,4776 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit didapat U
sebesar 365,5289 J/s m2K. Pada Qh 1200 cm3/menit diperoleh data Qc
500 cm3/menit didapat U sebesar 418,570 J/s m2K, pada Qc 700
cm3/menit didapat U sebesar 355,3754 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit
didapat U sebesar 397,5385 J/s m2K. Pada Qh 1500 cm3/menit
diperoleh data Qc 500 cm3/menit didapat U sebesar 478,3657 J/s m2K,
pada Qc 700 cm3/menit didapat U sebesar 536,3710 J/s m2K, pada Qc
900 cm3/menit didapat U sebesar 640,3613 J/s m2K. Sedangkan untuk
aliran counter-current pada Qh 1000 cm3 pada Qc 500 cm3/menit
didapat U sebesar 0 J/s m2K, pada Qc 700 cm3/menit didapat U
sebesar 270,0603 J/s m2 K, pada Qc 900 cm3/menit didapat U sebesar
304,7025 J/s m2K. Pada Qh 1200 cm3/menit diperoleh data Qc 500
cm3/menit didapat U sebesar 235,4246 J/s m2K, pada Qc 700 cm3/menit
didapat U sebesar 184,0577 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit didapat U
sebesar 347,2204 J/s m2K. Pada Qh 1500 cm3/menit diperoleh data Qc
500 cm3/menit didapat U sebesar 290,1929 J/s m2K, pada Qc 700
cm3/menit didapat U sebesar 289,8909 J/s m2K, pada Qc 900 cm3/menit
didapat U sebesar 390,0590 J/s m2K.Secara teori, koefisien
perpindahan panas menyeluruh U adalah sebanding dengan laju alir
fluida panas Qh dan juga sebanding dengan laju alir fluida dingin
Qc. Dimana untuk aliran counter-current lebih efisien daripada
aliran co-current (Towler dan Sinnot, 2008).q = UATm (Towler dan
Sinnot, 2008)Dimana:q = Laju panas (J/s)U = Koefisien perpindahan
panas menyeluruh (W/m2K)A = Luas perpindahan panas (m2)Tm = Beda
suhu rata-rata logaritmik (K) Dari grafik yang diperoleh saat
percobaan dapat dilihat bahwa hasil percobaan yang diperoleh belum
sesuai dengan teori yaitu pada gambar 4.19 untuk suhu 40 oC dengan
aliran co-current pada laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit
dengan laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat U sebesar
250,8810 J/s m2K K, Qc 700 cm3/menit didapat U sebesar 292,6943 J/s
m2K, Qc 900 cm3/menit didapat U sebesar 284,6613 J/s m2K. Untuk Qh
1200 cm3/menit dengan laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit
didapat U sebesar 445,2793 J/s m2K, Qc 700 cm3/menit didapat U
sebesar 526,8498 J/s m2K, Qc 900 cm3/menit didapat U ebesar
426,9920 Watt/m2 K. Sedangkan untuk aliran counter-current pada
laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit dengan laju alir fluida
dingin Qc 500 cm3/menit didapat U sebesar 268,6005 J/s m2K, Qc 700
cm3/menit didapat U sebesar 0 J/s m2K, Qc 900 cm3/menit didapat U
sebesar 268,1200 J/s m2K. Untuk Qh 1200 cm3/menit dengan laju alir
fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat U sebesar 268,6005 J/s m2K,
Qc 700 cm3/menit didapat U sebesar 0 J/s m2K, Qc 900 cm3/menit
didapat U ebesar 414,4123 J/s m2K. Untuk Qh 1500 cm3/menit dengan
laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat U sebesar 419,8821
J/s m2K, Qc 700 cm3/menit didapat U sebesar 446,9690 J/s m2K, Qc
900 cm3/menit didapat U ebesar 414,4123 J/s m2K.Penyimpangan juga
terjadi pada gambar 4.20 untuk suhu 45 oC dengan aliran co-current
pada laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit dengan laju alir
fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat U sebesar 328,3904 J/s m2K
K, Qc 700 cm3/menit didapat U sebesar 368,4776 J/s m2K, Qc 900
cm3/menit didapat U sebesar 365,5289 J/s m2K. Untuk Qh 1200
cm3/menit dengan laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat U
sebesar 418,5700 J/s m2K, Qc 700 cm3/menit didapat U sebesar
355,3754 J/s m2K, Qc 900 cm3/menit didapat U ebesar 397,5385
Watt/m2 K. Sedangkan untuk aliran counter-current pada laju alir
fluida panas Qh 1200 cm3/menit dengan laju alir fluida dingin Qc
500 cm3/menit didapat U sebesar 235,4246 J/s m2K, Qc 700 cm3/menit
didapat U sebesar 184,0577 J/s m2K, Qc 900 cm3/menit didapat U
sebesar 347,2204 J/s m2K. Untuk Qh 1500 cm3/menit dengan laju alir
fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat U sebesar 290,1929 J/s m2K,
Qc 700 cm3/menit didapat U sebesar 289,8909 J/s m2K, Qc 900
cm3/menit didapat U ebesar 390,0590 J/s m2K. Adapun ketidaksesuaian
data ini terhadap teori disebsbkan oleh kesalahan operasional dan
instrumental percobaan, seperti:1. Suhu fluida dingin yang masuk
tidak konstan karena adanya perubahan suhu pada lingkungan
sekitar.2. Proses pertukaran panas tidak berlangsung dengan baik
akibat kebocoran pipa yang menyebabkan fluida tidak memiliki laju
yang konstan.
4.3.4Hubungan Laju Alir Fluida Dingin (Qc) Terhadap Efisiensi
Daya (EFFD)
Qh = 1000 cm3/menit co-currentQh = 1200 cm3/menit co-currentQh =
1500 cm3/menit co-currentQh = 1000 cm3/menit counter-currentQh =
1200 cm3/menit counter-currentQh = 1500 cm3/menit
counter-currentGambar 4.21 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Dingin
(Qc) Terhadap Efisiensi Daya (EFFD) DenganSuhu Fluida Panas Masuk
(Thi) = 40 oC
Qh = 1000 cm3/menit co-currentQh = 1200 cm3/menit co-currentQh =
1500 cm3/menit co-currentQh = 1000 cm3/menit counter-currentQh =
1200 cm3/menit counter-currentQh = 1500 cm3/menit
counter-currentGambar 4.22 Hubungan Antara Laju Alir Fluida Dingin
(Qc) Terhadap Efisiensi Daya (EFFD) DenganSuhu Fluida Panas Masuk
(Thi) = 45 oC
Kedua gambar tersebut menunjukkan grsfik pengaruh laju alir
fluida dingin (Qc) dengan efisien daya (EFFD) pada aliran
co-current dan counter-current pada suhu fluida panas masuk 40 oC
dan 45 oC.Dari gambar 4.21 dapat dilihat bahwa untuk aliran
co-current pada Qh 1000 cm3/menit pada Qc 500 cm3/menit diperoleh
EFFD 43,0053%, pada Qc 700 cm3/menit diperoleh EFFD 43,9012% dan
pada Qc 900 cm3/menit diperoleh EFFD 45,1556%. Pada Qh 1200
cm3/menit pada Qc 500 cm3/menit diperoleh EFFD 104,5267%, pada Qc
700 cm3/menit diperoleh EFFD 131,7037%, dan pada Qc 900 cm3/menit
diperoleh EFFD 75,2593%. Pada Qh 1500 cm3/menit pada Qc 500
cm3/menit diperoleh EFFD 91,9835%, pada Qc 700 cm3/menit diperoleh
EFFD 105,363% dan pada Qc 900 cm3/menit diperoleh EFFD 80,2765%.
Sedangkan untuk aliran counter-current pada Qh 1000 cm3/menit
diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit diperoleh EFFD 58,5350%, pada
Qc 700 cm3/menit diperoleh EFFD 70,2420% dan pada Qc 900 cm3/menit
diperoleh EFFD 45,1556%. Pada Qh 1200 cm3/menit pada Qc 500
cm3/menit diperoleh EFFD 48,7791%, pada Qc 700 cm3/menit diperoleh
EFFD 58,5350% dan pada Qc 900 cm3/menit diperoleh EFFD 64,5079%.
Pada Qh 1500 cm3/menit pada Qc 500 cm3/menit diperoleh EFFD
66,8971%, pada Qc 700 cm3/menit diperoleh EFFD 62,4373%, dan pada
Qc 900 cm3/menit diperoleh EFFD 51,6063%.Dari gambar 4.22 dapat
dilihat bahwa untuk aliran co-current pada Qh 1000 cm3/menit pada
Qc 500 cm3/menit diperoleh EFFD 60,3211%, pada Qc 700 cm3/menit
diperoleh EFFD 63,9770%, dan pada Qc 900 cm3/menit diperoleh EFFD
60,3211%. Pada Qh 1200 cm3/menit pada Qc 500 cm3/menit diperoleh
EFFD 58,6456%, pada Qc 700 cm3/menit diperoleh EFFD 58,6456%, dan
pada Qc 900 cm3/menit diperoleh EFFD 67,8613%. Pada Qh 1500
cm3/menit pada Qc 500 cm3/menit diperoleh EFFD 67,0235%, pada Qc
700 cm3/menit diperoleh EFFD 82,1038%, dan pada Qc 900 cm3/menit
diperoleh EFFD 87,1305%. Sedangkan untuk aliran counter-current
pada Qh 1000 cm3/menit diperoleh data pada Qc 500 cm3/menit
diperoleh EFFD 50,2652%, pada Qc 700 cm3/menit diperoleh EFFD
51,1791%, dan pada Qc 900 cm3/menit diperoleh EFFD 52,7785%. Pada
Qh 1200 cm3/menit pada Qc 500 cm3/menit diperoleh EFFD 52,3596%,
pada Qc 700 cm3/menit diperoleh EFFD 37,2335%, dan pada Qc 900
cm3/menit diperoleh EFFD 54,8438%. Pada Qh 1500 cm3/menit pada Qc
500 cm3/menit diperoleh EFFD 57,4460%, pada Qc 700 cm3/menit
diperoleh EFFD 52,7785%, dan pada Qc 900 cm3/menit diperoleh EFFD
54,2860%.Secara teoritis, efisiensi daya dan laju alir fluida
mempunyai suatu hubungan yang setara. Maksudnya, dengan
bertambahnya laju alir fluida dingin maka besarnya efisiensi daya
juga akan meningkat. Selain itu, perpindahan panas pada aliran
counter-current lebih baik daripada perpindahan panas pada aliran
co-current. Hal ini dinyatakan dalam persamaan:
(BBC, 2011)WA = Qc.c.Cpc.(Tci-Tco)WE = Qh.h.Cph.(Thi-Tho)
Dimana:EFFD = Efisiensi daya (%) WA= Jumlah panas yang diserap
(J/s) WE = Jumlah panas yang dilepas (J/s) Qc = Laju alir fluida
dingin (cm3/menit) Qh = Laju alir fluida panas (cm3/menit) c =
Densitas fluida dingin (gr/cm3) h = Densitas fluida panas (gr/cm3)
Cpc = Kapasitas panas fluida dingin (J/g.K) Cph = Kapasitas panas
fluida panas (J/g.K) Tci = Suhu fluida dingin masuk (K) Tco = Suhu
fluida dingin keluar (K) Thi = Suhu fluida panas masuk (K) Tho =
Suhu fluida panas keluar (K)Dari grafik yang diperoleh saat
percobaan dapat dilihat bahwa hasil percobaan yang diperoleh belum
sesuai dengan teori yaitu pada gambar 4.21 untuk suhu 40 oC dengan
aliran co-current pada laju alir fluida panas Qh 1200 cm3/menit
dengan laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat EFFD
104,5267 %, Qc 700 cm3/menit didapat EFFD 131,1037 %, Qc 1500
cm3/menit didapat EFFD 75,2593 %. Pada suhu dan jenis aliran yang
sama untuk laju alir fluida panas Qh 1500 cm3/menit dengan laju
alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat EFFD 91,9835 %, Qc 700
cm3/menit didapat EFFD 105,3630 %, Qc 900 cm3/menit didapat EFFD
80,2765 %. Pada aliran counter-current pada laju alir fluida panas
Qh 1000 cm3/menit dengan laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit
didapat EFFD 58,5350 %, Qc 700 cm3/menit didapat EFFD 70,2420 %, Qc
1500 cm3/menit didapat EFFD 45,1556 %. Pada jenis aliran yang sama
pada Qh 1500 cm3/menit dengan laju alir fluida dingin Qc 500
cm3/menit didapat EFFD 66,8971 %, Qc 700 cm3/menit didapat EFFD
62,4373 %, Qc 1500 cm3/menit didapat EFFD 51,6063 %. Penyimpangan
juga terjadi Pada gambar 4.22 untuk suhu 45 oC dengan aliran
co-current pada laju alir fluida panas Qh 1000 cm3/menit dengan
laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat EFFD 60,3211 %, Qc
700 cm3/menit didapat EFFD 63,9770 %, Qc 1500 cm3/menit didapat
EFFD 60,3211 %. Pada suhu yang sama untuk aliran counter-current
pada laju alir fluida panas Qh 1200 cm3/menit laju alir fluida
dingin Qc 500 cm3/menit didapat EFFD 52,3596 %, Qc 700 cm3/menit
didapat EFFD 37,2335 %, Qc 1500 cm3/menit didapat EFFD 54,8438 %.
Pada suhu dan jenis aliran yang sama untuk laju alir fluida panas
Qh 1500 cm3/menit laju alir fluida dingin Qc 500 cm3/menit didapat
EFFD 57,4460 %, Qc 700 cm3/menit didapat EFFD 52,7785 %, Qc 1500
cm3/menit didapat EFFD 54,2860 %.Adapun penyimpangan yang terjadi
disebabkan oleh:1. Suhu fluida dingin yang masuk tidak konstan
karena adanya perubahan suhu pada lingkungan sekitar.2. Proses
pertukaran panas tidak berlangsung dengan baik akibat kebocoran
pipa yang menyebabkan fluida tidak memiliki laju yang konstan.
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KesimpulanSetelah dilakukan percobaan Alat Penukar Panas
Pipa Sepusat, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu:1.
Aliran counter-current lebih efisien daripada aliran co-current
pada panas yang dilepas (WE), panas yang diserap (WA), koefisien
perpindahan panas menyeluruh(U) dan efisiensi daya (EFFD).2.
Semakin besar laju alir fluida panas (Qh) dan fluida dingin (Qc),
maka panas yang dilepas (WE)semakin besar.3. Semakin besar laju
alir fluida panas (Qh) dan fluida dingin (Qc), maka panas yang
diserap(WA) semakin besar.4. Koefisien perpindahan panas menyeluruh
(U) berbanding lurus terhadap besar laju alir fluida panas (Qh) dan
fluida dingin (Qc).5. Efisiensi Daya (EFFD) berbanding lurus
terhadap besar laju alir fluida panas (Qh) dan sedangkan berbanding
tebalik terhadap laju alir fluida dingin (Qc).6. Panas yang dilepas
(WE) dan panas yang diserap (WA) lebih baik pada suhu 45 oC
dibandingkan 40 oC.7. Koefisien perpindahan panas (U) dan Efisiensi
Daya (EFFD) lebih baik pada suhu 40 oC dibandingkan 45 oC.
5.2 SaranAdapun saran yang diberikan untuk pengembangan modul:1.
Sebaiknya digunakan sampel dengan viskositas yang lebih besar dari
pada air sehingga dapat dijadikan perbandingan.2. Sebaiknya
digunakan termometer digital utk memudahkan melihat suhu.3.
Sebaiknya bak air pendingin ditutup sehingga suhu fluida dingin
yang masuk dapat dijaga konstan4. Sebaiknya koil pemanas diganti
dengan dengan pemanas lain yg mempunyai pengatur suhu.5. Sebaiknya
diatur flowmeter dengan sangat teliti sehingga hasil pembacaan suhu
akurat.DAFTAR PUSTAKA
BBC, 2011, Heat Transfer by Conduction and Convection,
http://www.bbc.co.uk. Diakses pada 26 September 2013Dwi, Indra
Wibawa S. Heat Exchanger. Jurusan Teknik Kimia Universitas Lampung:
Lampung. 2012Ikhsan, Muhammad, Heat Exchanger. Fakultas Teknik,
Universitas Lampung : Lampung. 2012Fahrudin, Ridwan. Perancangan
Pengendalian. Fakultas Teknik Universitas Indonesia: Jakarta. 2010
Geankoplis, C.J. Transport Processes and Separation Process
Principles. Edisi Keempat. Pearson Education Inc : New Jersey.
1993Hartono, Rudi. Penukar Panas. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa : Banten. 2008Holman,
J.P. Heat Transfer. Edisi Keenam. Mc-Graw Hill Book :
SingaporePutro, Sartono. Studi Eksperimental Kondesor Pipa
Konsentrik. Jurnal Media Mesin Vol.9, No. 2, 69-75. 1986.
2008Tirtoatmodjo, Rahardjo, Pemanfaatan Energi Gas Buang Motor
Diesel Stasioner untuk Pemanas Air, Jurusan Teknik Mesin
Universitas Kristen Petra: Surabaya, 1999Towler, Gavin dan Ray
Sinnot. Chemical Engineering Design. Elsevier Inc : America.
2008
