STUDI EKPERIMENTAL DAN SIMULASI PENGARUH SUDUT DOUBLE SEGMENTAL BAFFLE DAN LAJU ALIRAN MASSA FLUIDA PADA HEAT EXCHANGER TYPE SHELL AND TUBE TERHADAP PERPINDAHAN PANAS

Abstract

Shell and tube heat exchanger (STHX) merupakan jenis penukar kalor yang banyak digunakan di industri. Namun, peningkatan performa penukar kalor ini perlu dilakukan dengan cermat karena alirannya yang kompleks di dalam shell. Shell-and-Tube Heat Exchanger berfungsi untuk menukar energi dalam bentuk panas antara fluida yang berbeda Temperature yang dapat terjadi melalui kontak langsung maupun tidak langsung. Fluida yang bertukar energi dapat berupa energi yang fasenya sama (cair ke cair atau gas ke gas) atau dua fluida yang berbeda fasenya. Penelitian ini mengkaji peningkatan performa dalam bentuk koefisien perpindahan panas total dan efektivitas dengan melakukan variasi sudut baffle menggunakan pendekatan eksperimen. Penukar kalor diuji pada laju aliran massa 0,5; 1; 1,5; dan 2 kg/s dengan variasi sudut baffle 0°, 10°, dan 20°. Pada pengujian eksperimen maupun simulasi semakin kecil sudut baffle maka semakin besar nilai efektivitasnya dan semakin besar laju aliran massa maka semakin besar pula nilai koefisien perpindahan panas totalnya. Pada pengujian simulasi nilai efektivitas dengan sudut baffle 0° memiliki nilai maksimal 1,82% dengan nilai koefisien perpindahan panas total 1607 W/m².K, 10° memiliki nilai 1,79% dengan nilai koefisien perpindahan panas total 1581 W/m².K, dan 20° memiliki nilai 1,70% dengan nilai koefisien perpindahan panas total 1460 W/m².K, nilai efektivitas pada pengujian eksperimen dengan sudut baffle 0° memiliki nilai maksimal 1,38% dengan nilai koefisien perpindahan panas total 741,54 W/m².K, 10° memiliki nilai 1,29% dengan nilai koefisien perpindahan panas total 740,56 W/m².K, dan 20° memiliki nilai 1,14% dengan nilai koefisien perpindahan panas total 739,21 W/m².K. Kata Kunci: Computational Fluid Dynamics, double segmental baffle, STHX, sudut baffle