Koefisien Perpindahan Panas Total

Koefisien perpindahan panas total didefinisikan sebagai koefisien hambatan termal total menuju perpindahan panas diantara dua fluida. Koefisien perpindahan panas total juga didefinisikan sebagai hasil gabungan proses konduksi dan konveksi dengan memperhitungkan hambatan diantara fluida yang dipisahkan oleh lapisan komposit dan dinding silinder.

Koefisien perpindahan kalor total pada heat exchanger

Gambar 1. Koefisien perpindahan kalor total pada heat exchanger. [12]

Dalam melakukan analisis untuk menentukan seberapa tinggi koefisien perpindahan panas total saat proses maka dapat diperoleh melalui persamaan.

Koefisien perpindahan panas totalDengan,

U   : Koefisien perpindahan panas total (W/m2.K)
     ho   : Koefisien konveksi di luar pipa (kJ/kg)
     ro   : Jari-jari luar (m)
   R”f,o   : Representative Cooling factors luar pipa (m2.K/W)
     hi   : Koefisien konveksi di dalam pipa (kJ/kg)
     ri   : Jari-jari dalam (m)
   R”f,i   : Representative Cooling factors dalam pipa (m2.K/W)
     k   : Koefisien konveksi (W/m.K)

Nilai koefisien representatif dari perpindahan kalor total.

Tabel 1. Nilai koefisien representative perpindahan kalor total.

Kombinasi Fluida

U (W/m2.K)
Air-air 850-1700
Air-minyak pelumas 110-350
Kondensor uap 1000-6000
Kondensor ammonia 800-1400
Kondensor alcohol 250-700
Air-udara pada pipa bersirip 25-50

Hambatan-hambatan yang terjadi pada permukaan pipa saat proses penukaran panas berlangsung secara normal disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya adalah kotoran fluida, pembentukan karat dan reaksi lain yang terjadi antara fluida dan dinding material penyusun pipa. Keseluruhan faktor tersebut masing-masing mempunyai nilai hambatan yang ditunjukan pada tabel berikut.

Tabel 3.2. Nilai hambatan pipa pendingin.

FLUID

 (m2.K/W)
Seawater and treated boiler feedwater (below 50oC) 0.0001
Seawater and treated boiler feedwater (above 50oC) 0.0002
River water 0.0002-0.0001
Fuel Oil 0.0009
Refrigerating liquids 0.0002
Steam (nonoil bearing 0.0001

Refrensi,

Prajitno. Perpindahan Kalor Lanjut edisi 2. Handout, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta, 2005.

Frank.P  Incropera  dan David P. DeWitt. Fundamentals of Heat Transfer, 4rd ed.. John Wiley & Sons, Inc., New York, 1996.

Leave a Reply