Dalam perhitungan laju perpindahan panas konveksi yang dirumuskan dengan formula q = h. A. ΔT, Seringkali mengalami kendala ketika nilai koefisien perpindahan panas konveksi (h) itu sendiri tidak diketahui.
Nilai koefisien perpindahan panas konveksi bergantung kepada beberapa faktor diantaranya panjang pelat yang dialiri fluida, koefisien perpindahan panas konduksi, kecepatan aliran fluida serta viskositas kinematis fluida itu sendiri.
Untuk mempermudah memahami perhitungan koefisien perpindahan panas konveksi, saya akan sajikan dalam bentuk soal dan pembahasan. Semoga mudah dipahami.
Air mengalir di atas pelat dengan kecepatan aliran bebas 5 m/s. Suhu pelat adalah 100° C dan suhu udara adalah 20 °C. Panjang pelat ke arah aliran adalah 0,34 m². Tentukan koefisien perpindahan panas konveksinya.
Penyelesaian:
Untuk menghitung koefisien panas konveksi, kita dapat menggunakan persamaan di bawah ini:
Sebelumnya, kita akan hitung nilai bilangan Reynold untuk fluida (udara) yang mengalir diatas pelat tersebut:
Kita bisa gunakan rumus:
Re = (V . L) / µ
Dimana: v = Kecepatan fluida (m/s), L = Panjang pelat (m), dan µ = Viskositas Kinematis (m²/s)
Nilai-nilai seperti k, µ dan Pr diperoleh berdasarkan temperatur film yang merupakan rata-rata dari temperatur pelat dan temperatur udara yakni (100 + 20)/2 = 60 °C.
Nilai tersebut dapat dibaca pada Tabel di bawah ini, dimana pada temperatur 60 °C diperoleh nilai, k= 28,96 x 10-3, µ = 18,97 x 10^-6, dan Pr = 0,696.
Sehingga:
Re = (5 m/s)(0,34)/18,97 x 10² = 89615
Maka,
= 0,0664 (28,96 x 10-3) (89615)^0,5 (0,696)^0,333 / 0,34
h = 15 W/m²K (Jawab)
Referensi: Fundamental of Heat and Mass Transfer, C.P. Kothandaraman, third Edition
| This post is ad-supported |
|
WordPress.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar