Kemajuan teknologi dewasa ini menuntut dunia industri untuk mengembangkan berbagai penemuan terdahulu. Salah satu aplikasinya adalah pada shell and tube heat exchanger, dimana untuk meminimalisir kerusakan yang sering terjadi pada susunan tube disisi inlet header heat exchanger sebagai akibat tumbukan dari fluida yang keluar dari nozzle maka ditambahkanlah impingement plate. Kerusakan pada susunan tube ini disebabkan oleh fluida yang mengalir dengan kecepatan tinggi dan menumbuk susunan tube secara tegak lurus. Dengan penambahan impingement plate kerusakan tersebut dapat diminimalisir, tetapi disisi lain akan menurunkan laju perpindahan panas dan menaikan pressure drop. Dengan perubahan bentuk impingemnt plate maka akan mempengaruhi karakteristik aliran dan karakteristik perpindahan panas yang terjadi pada heat exchanger. Penelitian ini dilakukan dengan metode komputasi yaitu dengan menggunakan software fluent 6.3.26 secara 2D. Simulasi dilakukan dengan mengasumsikan bahwa aliran fluida setelah malalui nozzle akan mengalir melalaui impingement plate yang dikondisikan sebagai inlet, untuk mengetahui pengaruh perubahan sudut inlet dari impingement plate sehingga didapatkan laju perpindahan panas yang optimum. Sudut impingement plate divariasikan menjadi 3, yaitu bentuk 26 (I/existing), 70° dan 120°. Susunan tube yang disimulasikan adalah tube bank staggered dengan jumlah tube 1670 buah dan pitch arrangement 60°-22 mm, dengan diameter tube luar 15,875 mm dan diameter tube dalam 11,659 mm. Kondisi masukkan pada inlet berupa mass flow sebesar 8,696 kg/s. Distribusi temperatur dihasilkan dengan mengkondisikan dinding tube bagian dalam sebagai konjugate dengan nilai koefisien konveksi 19.062,32 W/m2.K pada temperature free stream sebesar 439,58 K. Pada penelitian kali ini diperoleh bahwa perpindahan panas terbaik terjadi pada inlet 70°. Variasi inlet 26° dan 120° apabila dibandingkan dengan inlet 70° akan menghasilkan penurungan laju perpindahan panas sebesar ± 4,23% untuk inlet 26° dan ± 0,79% untuk inlet 120°. Sedangkan dari ketiga variasi inlet didapatkan ΔP terbaik terjadi pada inlet 120° diikuti inlet 70° dan 120°. Apabila ditinjau dari laju perpindahan panas dan ΔP yang dihasilkan maka dapat disimpulkan dari ketiga variasi inlet, maka inlet 120° menghasilkan performa yang paling baik.


Alt. Description

Nowadays, the improvement of technology demands industrial sector to develop some earlier invention. One of the application is in shell and tube of heat exchanger, in which to minimalize defect that always occur at tube arrangement in inlet header heat exchanger as effect of fluid collision from nozzle by adding impingement plate. Defection at tube arrangement is caused by fluid flow with high speed and collide with tube arrangement perpendicularly. By adding impingement plate, the defection can be minimalize, in other side it will decrease heat flow rate and increase the pressure drop. By changing the impingement plate form will influence to stream and heat flow characteristic in heat exchanger. The research helds by using computational methode with fluent 6.26 software in 2D. The simulation made by assuming that fluid flow which leave nozzle will flow through impingement plate conditioned as inlet, to know the influence of inlet angel transformation at impingement plate resulted optimum heat flow rate. Angle of impingement plate have three variations, they are 26° (I/existing), 70°, and 120°. Simulated tube arrangement is tube bank staggered with 1670 tubes and 60-22mm in pitch arrangement, with outer tube diameter 15,875 mm and inner tube diameter 11,659 mm. The input  condition at inlet is mass flow 8,696 kg/s. temperature distribution made from conditioned inside tube wall as conjugate, with coefficient of convection 19.062 W/m2.K at free stream temperature 439,58 K. In this research results that the best heat flow occur at inlet 70°, variation inlet 26°, and 120° compared with inlet 70° will produce reduction of heat flow rate for about 4,23%  for inlet 26° and 0,79% for inlet 120°. Whereas from three inlet variation resulted the best ΔP is at inlet 120° followed by inlet 70° and 120°. If looked at heat flow rate and ΔP that produced so the conclusion  from three inlet variation is the best performance resulted at inlet 120°. Keywords : shell and tube heat exchanger, impingement plate, mass flow rate, rate of heat transfer.

1.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Cover_id.pdf - 53 KB 
2.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Cover_en.pdf - 53 KB 
3.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Approval_Sheet.pdf - 430 KB 
4.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Abstract_id.pdf - 214 KB 
5.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Abstract_en.pdf - 196 KB 
6.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Preface.pdf - 220 KB 
7.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Table_of_Content.pdf - 198 KB 
8.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Illustrations.pdf - 205 KB 
9.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Tables.pdf - 175 KB 
10.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Simbols.pdf - 225 KB 
11.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Chapter1.pdf - 425 KB 
12.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Conclusion.pdf - 194 KB 
13.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Bibliography.pdf - 223 KB 
14.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Biography.pdf - 217 KB 
15.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Presentation1.pdf - 1107 KB 
16.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Presentation2.pdf - 1581 KB 
17.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Presentation3.pdf - 1014 KB 
18.  ITS-Undergraduate-17539-2104100074-Presentation4.pdf - 409 KB 

• KAJI NUMERIK DISTRIBUSI TEMPERATURE PADA RUANGAN DENGAN VARIASI KECEPATAN UDARA MASUK DIFFUSER DAN POSISI DIFFUSER PADA KONDISI TUNAK
• STUDI NUMERIK PENGARUH BLOCKAGE RATIO PADA KARAKTERISTIK ALIRAN DAN PERPINDAHAN PANAS DI SEKITAR SILINDER UNTUK KOMBINASI ALIRAN FORCED DAN NATURAL
• STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH GAP RATIO DAN BEBAN PENDINGINAN TERHADAP KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS PADA SUSUNAN TUBE KONDENSOR TERLETAK DI TENGAH DALAM ENCLOSURE
• STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH KECEPATAN UDARA DAN BEBAN PANAS TERHADAP UNJUK KERJA ALAT PENUKAR KALOR TIPE TUBE BANK
• STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH KECEPATAN UDARA DAN BEBAN PANAS TERHADAP UNJUK KERJA ALAT PENUKAR PANAS TIPE COMPACT
• ANALISA DISTRIBUSI ALIRAN PANAS PADA SEBUAH PELAT BESI DENGAN MENGGUNAKAN METODE VOLUME HINGGA
• STUDI EKSPERIMENTAL PERBANDINGAN UNJUK KERJA ALAT PENUKAR PANAS HELIX 10O DENGAN ALIRAN SEARAH DAN BERLAWANAN ARAH
• STUDI NUMERIK PENGARUH JARAK SIRIP DAN KECEPATAN UDARA TERHADAP KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS ALIRAN YANG MELEWATI SUSUNAN TUBE STAGGERED BERSIRIP KONTINYU
• STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PITCH FIN DAN BILANGAN REYNOLDS UDARA TERHADAP KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS WAVY FINNED-STAGGERED TUBE COMPACT HEAT EXCHANGER
• STUDI EKSPERIMENTAL UNJUK KERJA PENUKAR PANAS HELIX 10O TIPE OVERLAP DENGAN ALIRAN FLUIDA BERLAWANAN

• ANALISIS KARAKTERISTIK WAVEGUIDE DISPERSION PADA PROPAGASI CAHAYA DALAM SERAT OPTIK SINGLE MODE STEP-INDEX JENIS DEPRESSED CLADDING
• PENERAPAN INDEPENDENT COMPONENT ANALYSIS (ICA) UNTUK PEMISAHAN SINYAL BUNYI MESIN BERPUTAR DI PT. GRESIK POWER INDONESIA (THE LINDE GROUP)