PENGUJIAN KARAKTERISTIK ALIRAN FASA TUNGGAL ALIRAN AIR VERTIKAL KE ATAS PADA PENUKAR KALOR SALURAN REKTANGULAR BERCELAH SEMPIT

Penelitian ini dilakukan untuk menguji karakteristik aliran fasa tunggal aliran air vertikal ke atas dengan dan tanpa pertukaran kalor pada penukar kalor saluran rektangular bercelah sempit. Seksi uji adalah sebuah penukar kalor pipa konsentrik. Pipa dalam terbuat dari aluminium dengan panjang sisi dalam dan sisi luar adalah 17,4 mm dan 18,4 mm. Pipa luar terbuat dari aluminium dengan panjang sisi dalam dan sisi luar adalah 23,68 mm dan 24,68 mm. Ukuran celah adalah 2,64 mm. Panjang pengukuran tekanan 1.200 mm. Diameter hidrolik saluran sempit adalah 5,28 mm. Aliran dalam pipa dalam dan dalam anulus adalah berlawanan arah. Air digunakan sebagai fluida kerja dalam penelitian ini. Pada aliran dengan pertukaran kalor, temperatur air panas yang masuk ke pipa dalam dipertahankan 60 o C. Laju aliran massa air, penurunan tekanan, temperatur air masuk dan keluar saluran sempit diukur pada kondisi tunak. Hasil penelitian dibandingkan dengan perkiraan dari teori aliran konvensional. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aliran melalui penular kalor saluran rektangular bercelah sempit mempunyai karakteristik aliran yang berbeda dengan aliran air melalui pipa – pipa normal. Pada aliran tanpa pertukaran kalor di saluran rektangular bercelah sempit, daerah aliran transisi dari laminar ke aliran turbulen terjadi lebih awal dari pipa – pipa normal yaitu berkisar antara bilangan Reynolds (Re) 1.850 sampai 2.333. Transisi aliran dengan pertukaran kalor terjadi pada kisaran bilangan Reynolds 1.657 sampai 2.245. Faktor gesekan aliran pada daerah aliran laminar (Re < 1.850) adalah 1,719 kali lebih besar dari nilai faktor pada pipa – pipa normal (f = 64/Re) untuk aliran tanpa pertukaran kalor. Faktor gesekan aliran air pada aliran air vertikal ke atas dengan pertukaran kalor lebih besar dibandingkan aliran tanpa pertukaran kalor pada bilangan Reynolds di bawah 734. Karakteristik aliran pada saluran rektangular bercelah sempit mempunyai hubungan dengan perbedaan temperatur air sisi masuk dan keluar saluran sempit. Pengaruh-pengaruh beda temperatur air yang masuk dan keluar saluran terhadap gesekan aliran terkonsentrasi pada bilangan Reynolds rendah (Re ≤ 734). Pada daerah aliran turbulen, terdapat sedikit perbedaan antara faktor gesekan aliran dengan pertukaran kalor dan tanpa pertukaran kalor. Penurunan tekanan akibat faktor gesekan aliran dapat dikarakteristikan dengan bilangan Poiseuille (Po). Pada daerah aliran laminar, nilai bilangan Poiseuille relatif konstan. Ketika aliran menjadi turbulen nilai bilangan Poiseuille cenderung meningkat seiring dengan peningkatan bilangan Reynolds