Prinsip Prinsip Konveksi
-
Upload
rikardo-jgst-goeltom -
Category
Documents
-
view
297 -
download
30
Transcript of Prinsip Prinsip Konveksi
Prinsip-Prinsip KonveksiMekanisme Konveksi• Konduksi dan konveksi perlu media• Konveksi perlu aliran fluida • Perpindahan panas melalui cairan atau gas dapat dengan konduksi atau konveksi, tergantung pada kehadiran dari setiap gerakan fluida.
Prinsip-Prinsip KonveksiLapisan Batas Laminer Pada Plat
Rata Neraca Massa
Setelah dibagi dengan dydx diperoleh
(Persamaan kontinu)
Diabaikan Konduksi panas arah x∂T/ ∂x = 0, sebab ∂T/ ∂x <<< ∂T/ ∂y
Persamaan Energi lapisan batas laminer
Prinsip-Prinsip KonveksiBila pada u∼u∞ dan y∼δ, maka
Sehingga dan Untuk aliran laminer (u rendah),
maka:
Def:
Jadi aliran viskos dan v kecil:
Pengaruh viskos
Pengaruh konduksi
u∞ =70 m/s T =20◦C =293 K p=1 atm, Pada kondisi cp =1005 J/kg ◦C and Pr =0.7, sehingga
Prinsip-Prinsip KonveksiBatas-batas TermalKoefisien panas konveksi pada
lapisan batas terma plat rata,
dimana pemanasan dimulai
pada x = xo:
Dimana: v = μ/ρ
Bila xo = 0, pemanasan pada satu titik:
Koefisien konveksi rata pada ruas-ruas plat:
:x/k
Prinsip-Prinsip KonveksiUntuk pemansan sepanjang plat :
Bila ∆T dinding dan fluida >>
Tf = suhu lapisan
Prinsip-Prinsip KonveksiBula fluks kalor tetap berlaku hubungan:
Atau dpt dinyatakan fluks kalor dinding dan beda suhu:
Beda suhu rata-rata sepanjang plat:
Prinsip-Prinsip KonveksiHubungan lain: bila Pr << pada
logam cair, atau Pr>> pada minyak berat persamaan adalah:
Prinsip-Prinsip KonveksiContoh:Udara pada 27◦C dan 1 atm mengalir
melalui plat dng kec. 2 m/s. Andaikan plat dipanaskan seluruhnya sampai 60oC. Hitung : q pada x= 20 cm dan x= 40 cm. Viscositas udara pada 27◦C = 1.85×10−5 kg/m· s.
Penyelesaian:
Suhu film:
Sifat fluida (App.3)
Prinsip-Prinsip KonveksiContoh:
Hit. ∆T pada sepanjang plat dan tepi belakang
Penyelesaian:Tf = ? hitung kondisi aliran bebas
Q = 1 kW
Udara, 27oC, 1atm, u∞ = 5 m/s
Ukuran plat: 60 x 60 cm
Prinsip-Prinsip Konveksi Udara 1 atm dan 300 K mengalir melalui plat bujur
sangkar 20 cm dan kecepatan 20 m/s. Setangah plat terakhir dipanaskan untuk memerpoleh suhu 350 K. Hitung panas yang hilang pada plat.
Penyelesaian:
Tentukan suhu T:
Untuk udara diperoleh harga :
Pemanasan dimulai pada posisi x = 0,1 m
Prinsip-Prinsip KonveksiLebar plat dipanaskan 0.2 m, sehingga panas
yang ditansfer adalah integrasi sepanjang xo<x<L
Setelah diintegrasikan diperoleh:
Nilai rata-rata koefisien perpindahan panas pejang daerah yang dipanaskan adalah:
W = lebar platUntuk memeudhkan perhitungan dapat gunakan
rumus: diperoleh: