1. REFERENSI
Heat transfer JP HOLMAN
Intoduction to heat transfer FRANK. P INCROPERA.
Prinsip-prinsip perpindahan panas FRANK KREAT
Concention heat transfer ANDRIAN BEJAN
Heat transfer BAYLEY OVEN TURNER
Conection heat trnsfer VEDAT S ARPACI
2. KALOR /PANAS (HEAT)
• Kalor adalah energi panas zat yang dapat
berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah.
3. PERPINDAHAN PANAS
( HEAT TRANSFER )
Proses perpindahan panas ada 3 cara yaitu :
• konduksi
• konveksi
• radiasi
4. • Perpindahan panas melalui molekul zat yang saling
bersinggungan ( padat, cair dan gas ) dan mempunyai
beda dimana zat padat, cair atau gas dalam keadaan
diam disebut perpindahan panas konduksi.
• Perpindahan panas aliran fludia ( cair atau gas ) dari atau
ke permukaan benda di sebut perpindahan panas
konveksi
Ciri perpindahan panas konveksi :
Ada suatu permukan kemudian ada aliran fluida yang
menyinggung permukaan tersebut , ada beda temperatur
antara permukaan dan fluida.
• Perpindahan panas melalui pancaran gelombang
elektromagnetik dari dua permukaan yang saling
berhadapan sebut prepindahan panas radiasi.
Perpindahan panas radiasi ini tidak memerlukan medium
perantara.
13. Jika suatu permukaan dilewati aliran fluida dan antara permukaan dan fluida
ada beda temperatur maka Akan terjadi perpindahan panas konveksi
Besarnya Heat Flux Lokal adalah
" h ( T - T ) i q
h = coeffisien konveksi lokal
14. • Karena kondisi aliran berubah-ubah dari suatu
titik ke titik yang lain pada seluruh
permukaan, maka q” dan h juga berubah-ubah
sepanjang permukaan.
• Bila q adalah laju perpindahan panas konveksi
total, besarnya didapat dari jumlah flux lokal
sepanjang bermukaan
q q" dAs
As
• atau.
s q ( T - T ) h dAs
As
15. • Jika adalah koeffisien konveksi rata-rata,
besarnya laju perpindahan panas lokal
h As ( T - T ) s q
• Dari pers. 2 dan 3 didapat hubungan antara h (
heat fluk lokal ) dengan (heat flux rata-rata )
_
h
( T - T ) h dAs h As ( T - T )
s s
As
1
h dAs
As
As
h
16. • Pada kasus aliran melewati plat datar, h
bervariasi terhadap jarak x , sehingga pers 4
dapat disederhanakan menjadi
1
h
o
h dx
L
h
17. • Dalam persamaan perpindahan pana
konveksi, flux lokal dan laju perpindahan
panas total merupakan parameter penting,
Besaran ini dapat ditentukan dari pers. 1 dan 3
tergantung h atau yang diketahui
_
h
• Pada persamaan perpindahan panas konveksi
juga bergantung pada sifat sifat fluida seperti
• Dencity , viscosity, thermal conductivity,
• Spesific heat, koeff yang bergantung pada
geometry permukaan , kondisi aliran
18. LAPIS BATAS KONVEKSI
• Lapis batas kecepatan ( velocity boundary
layer ) terjadi karena
• adanya gradien kecepatan
• Adanya shear stress
Aliran bebas
Distribusi kecepatan
U~
Ts
19. • Fluida yang menempel pada permukaan
mempunyai kecepatan nol
• Tegangan geser yang bekerja pada bidang dan
mempunyai arah sejajar dengan kecepatan fluida
mempengaruhi adanya perlambatan gerak fluida.
• Besarnya tebal lapis batas kecepatan ( ) adalah
panjang jarak y yang diukur dari permukaan
sampai dengan daerah yang aliran fluidanya
mempunyai kecepatan = 0,99 U~
20. • Gradien kecepatan fluida ke arah x (U) akan
makin membesar dengan bertambah besarnya
jarak y hingga mendekati kecepatan U~
• Gradien kecepatan dan tegangan geser besar
dalam daerah lapis batas yang tipis,
sedangkan diluar daerah lapis batas , gradien
kecepatan dan tegangan geser dapat
diabaikan.
21. • Besarnya koeffisien gesekan Cf
2
s
0.5 U
Cf
• Untuk Fluida Newtonian
s
y 0
du
dy
22. • Lapis batas termal ( thermal boundary layer )
• Lapis batas termal terjadi akibat adanya
perbedaan antara temperatur fluida yang
mengalir dengan temperatur permukaan
T~
t
T~
t(x)
Permukaan isotermis
T~
23. • Pada permukaan ( y=0 ) terjadi transfer energi
yang berlangsung secara konduksi karena
fluida dalam keadaan diam , sehingga dapat
mengikuti hukum faurier
• Besarnya flux kalor lokal pada jarak x dari
ujung depan
" - kf s q
y 0
dT
dy
• Dengan kf = konduktifitas termik fliuida
24. • Dan
" h ( T - T ) s s q
• Dengan h = koeffisien konveksi lokal
• Dari kedua persamaan tersebut didapat
dT
( T - T )
0
dy
- kf
s
y
h
25. Aliran laminer dan turbulen
• Aliran turbulen/ laminer sangat
mempengaruhi adanya gesekan permukaan
dan laju perpindahan kalor scara konvekski.
• Untuk menentukan jenis aliran di ukur
terhadap besarnya bilangan Reynolds yaitu
bilangan tanpa dimensi dan didefinisikan sbb:
Rex = ρ U∞ X ⁄ μ
26. • Ρ = dencity
• X = viskositas dnamik
• μ = panjang karakteristik
•
• unutk aliran pada permukaan plat datar
•
• Rex ≤ 105 laminer
•
• 105 ≤ Rex ≤ 3.106 transien
•
• Rex > 3.106 turbulen
27. • Pada daerah laminer pada aliran
– Gerakan fluida teratur dan dapat di identifikasi
garis garis aliran (strean line).
• Pada daerah turbulen
– Fluda bergerak tak teratur hal ini ditandai dengan
adanya fluktuasi kecepatan .
– Gesekan permukaan dan koeffisien konveksi
bertambah besar
– Transfer momentum dan energi meningkat.
28. • Pada daerah transisi mulai terjadi fluktuasi
kecepatan .
• Derah turbulen :
• Turbulen
• Buffer layer
• Laminer sub layer.
•
