STUDI EKSPERIMENTAL KOEFISIEN PERPINDAHAN KALOR MODEL WATER HEATER KAPASITAS 10 LITER DENGAN INJEKSI GELEMBUNG UDARA

STUDI EKSPERIMENTAL KOEFISIEN PERPINDAHAN KALOR MODEL WATER HEATER KAPASITAS 10 LITER DENGAN INJEKSI GELEMBUNG UDARA ABSTRAKSI Peningkatan koefisien perpindahan kalor konveksi dapat dilakukan dengan cara penambahan injeksi gelembung udara yang bertujuan untuk mengganggu aliran laminar. Perpindahan kalor dalam media gas – cair banyak dijumpai dan ditentukan oleh properties fluida, dimensi dan permukaan pipa serta pola aliran dua fasa. Penalitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan perubahan debit udara dan fluks kalor listrik terhadap koefisien perpindahan kalor konveksi dua fasa pada water heater. Penelitian dilakukan dengan mengalirkan air dari bawah dan injeksi gelembung udara dari bawah. Pengujian dilakukan dengan model water heater yang mempunyai kapasitas 10 liter. Diameter water heater 205 mm yang di dalamnya dipasang pemanas yang mempunyai daya maksimal 200 Watt yang dibungkus pipa tembaga dengan D = 31,75 mm panjang 270 mm. Pengujian dilakukan dengan variasi tegangan 190, 200, 210 dan 220 Volt. Metode yang digunakan adalah pool boiling, flow boiling dan gabungan. Hasil pengujian pool boiling menunjukan bahwa penambahan injeksi gelembung udara akan berpengaruh terhadap kebutuhan energi water heater untuk mencapai temperatur kerja. Kebutuhan energi terendah pada pengujian pool boiling dicapai pada pemberian daya sebesar 264 Watt dengan debit udara 0 lpm yaitu sebesar 0,388 kWh. Pada pengujian flow boiling menunjukan bahwa penambahan injeksi gelembung udara berpengaruh terhadap koefisien perpindahan kalor konveksi dua fasa. Perubahan nilai koefisien perpindahan kalor konveksi dua fasa mengalami fluktuasi akibat adanya gelembung yang bergerak tidak beraturan. Koefisien perpindahan kalor konveksi dua fasa juga meningkat dengan meningkatnya fluks kalor listrik. Kondisi peneliti berada pada : kualitas gas (x)0,00059 sampai 0,002653 dan fraksi hampa (α) 0,28995 sampai 0,5555, serta fluks kalor listrik (q’’) 6356,87 W/m2 sampai 9814,12 W/m2. Koefisien perpindahan kalor konveksi dua fasa tertinggi adalah 15326,25 W/m2.°C dan yang terendah adalah 4156,26 W/m2.°C. Pada pengujian gabungan diketahui bahwa dengan penambahan injeksi udara akan didapatkan selisih temperatur yang relatif konstan