perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAN ETHYLENE GLYCOL TERHADAP LAJU PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANAN RADIATOR OTOMOTIF SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Oleh : BERNADUS NANANG DWI NURYANTO NIM. I 1409010 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2015
18
Embed
SKRIPSI - digilib.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id : commit to user PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIR DENGAII ETHYLENE GLYCOL TERIIADAP LAJU PERPINDAHAN
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PENGARUH LAJU ALIRAN COOLANT CAMPURAN AIRDENGAN ETHYLENE GLYCOL TERHADAP LAJU
PERPINDAHAN PANAS DAN PENURUNAN TEKANANRADIATOR OTOMOTIF
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syaratuntuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh :
BERNADUS NANANG DWI NURYANTONIM. I 1409010
JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA2015
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS SEBELAS MARET - FAKULTAS TEKNIK
This experimental study was conducted to examine the heat transfer rate and pressure drop on corrugated louver fin with triangular channel radiator. Radiator tube and fin were made of aluminium. Cold fluid flows verticaly from top side to bottom while air flows horizontaly (crossflow heat exchanger). Water and 20% Ethylene glycol were used as hot fluid (coolant) and maintained at constant temperature of 80 oC and varied at flow rate of 25 lpm, 30 lpm, 35 lpm, dan 40 lpm. Whereas air was used as cold fluid having its velocity varied at 1.5 m/s, 2 m/s, 2,5 m/s and 3 m/s. And air intake temperature was maintained around 30 oC.
The result shows the higher water flow rate in the radiator tube, resulting in higher value of heat transfer rate, and coolant pressure drop. Ethylene glycol mixing composition into the coolant, affects on decreasing the heat transfer rate. The highest heat transfer rate enhancement was obtained at water coolant usage. Ethylene glycol mixing affects the increasing coolant-side pressure drop
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui laju perpindahan panas dan penurunan tekanan pada radiator dengan tipe sirip corrugated louver fin with triangular channel. Material pipa dan sirip radiator adalah aluminium. Aliran fluida pendingin di dalam pipa radiator mengalir secara vertikal dari atas ke bawah sedangkan udara mengalir secara horisontal (crossflow heat exchanger). Fluida panas adalah air dan campuran 20% Ethylene glycol dengan air yang temperaturnya masuk dipertahankan pada 80 oC dan udara sebagai fluida pendingin. Laju aliran coolant divariasi 25 lpm, 30 lpm, 35 lpm, dan 40 lpm. Kecepatan udara divariasi 1.5 m/s, 2 m/s, 2,5 m/s, 3 m/s. Temperatur udara masuk berkisar antara 30 oC.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi laju aliran air pada pipa radiator menghasilkan laju perpindahan panas, dan pressure drop pada coolant terjadi peningkatan. Pada penambahan komposisi Ethylene glycol pada coolant justru akan menghasilkan laju perpindahan panas yang semakin rendah. Laju perpindahan panas terbesar adalah pada coolant water. Penambahan Ethylene glycol pada coolant akan menyebabkan pressure drop di sisi coolant meningkat.
Kata Kunci: radiator, louver fin, crossflow heat exchanger, Ethylene Glycol
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa yang telah memberikan
rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “pengaruh laju aliran coolant campuran air dengan ethylene glycol
terhadap laju perpindahan panas dan penurunan tekanan radiator” ini dengan baik.
Skripsi ini disusun untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan
Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penyelesaian Skripsi ini tidaklah mungkin dapat terselesaikan tanpa
bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak, baik secara langsung ataupun tidak
langsung. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa
terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu
dalam menyelesaikan skripsi ini, terutama kepada:
1. Bapak Didik Djoko Susilo, ST,. MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
UNS Surakarta.
2. Bapak Wibawa Endra Juwana, ST,. MT. selaku Pembimbing I yang
membantu dan membimbing penulis menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Tri Istanto, ST,.MT. selaku Pembimbing II yang membantu dan
Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST., MT. selaku Dosen Penguji yang bersedia
memberikan saran yang membangun.
5. Bapak Tri Istanto, ST,.MT. selaku Pembimbing Akademik.
6. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, ST., MT. selaku koordinator Tugas Akhir
7. Seluruh dosen dan staf di Jurusan Teknik Mesin UNS, yang telah
membimbing dan membantu penulis hingga menyelesaikan studi S1.
8. Ayah dan ibu kakak dan kekasihku, yang selalu memberikan doa dan kasih
sayangnya kepada penulis.
9. Teman-teman skripsi radiator, Ribut, Didik, Hendrawan, dan Dani yang
telah menemani penulis dalam suka maupun duka.
10. Semua teman-teman Teknik Mesin.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
11. Semua pihak yang telah membantu dalam melaksanakan dan menyusun
skripsi ini yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun dari semua pihak untuk memperbaiki dan menyempurnakan skripsi
ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pembaca sekalian dan bagi penulis
pada khususnya.
Surakarta, April 2015
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR ISI
Halaman Halaman Judul ……………………………………………………………. i Halaman Surat Penugasan ………………………………………………... ii Halaman Pengesahan ……………………………………………………... iii Halaman motto …………………………………………………………… iv Halaman persembahan ……………………………………………………. v Abstrak ……………………………………………………………………. vi Kata pengantar ……………………………………………………………. viii Daftar isi …………………………………………………………………. x Daftar gambar …………………………………………………………….. xii Daftar persamaan …………………………………………………………. xiii Daftar notasi ……………………………………………………………… xv Daftar lampiran …………………………………………………………… xviii BAB I PENDAHULUAN …………………………………………… 1
1.1 Latar Belakang Masalah ………………………………… 1 1.2 Perumusan Masalah ……………………………………... 3 1.3 Batasan Masalah ………………………………………… 4 1.4 Tujuan Dan Manfaat …………………………………….. 4 1.5 Sistematika Penulisan …………………………………… 5
BAB II LANDASAN TEORI ………………………………………… 6 2.1 Tinjauan Pustaka ………………………………………… 6 2.2 Dasar Teori ……………………………………………… 7
2.2.1 Radiator sebagai Penukar Panas Motor Bakar …... 7 2.2.2 Konstruksi radiator ……………………………… 10
2.2.2.1 Tangki atas (Upper Tank) ……………….. 10 2.2.2.2 Tutup Radiator (Radiator Cap) ………….. 10 2.2.2.3 Inti Radiator (Radiator Core) …………… 11
a. Pipa radiator (Radiator Tube) ……….. 11 b. Sirip (fin) radiator …………………… 12
2.2.2.4 Tangki bawah (Lower Tank) …………….. 13 2.2.3 Fluida Pendingin (Coolant) ……………………... 13 2.2.4 Laju aliran Coolant terhadap Unjuk kerja Radiator 13 2.2.5 Perpindahan Panas ………………………………. 13 2.2.6 Parameter Tanpa Dimensi ……………………….. 15 2.2.7 Perhitungan pada radiator ……………………….. 16
2.2.7.1 Geometri radiator ………………………... 16 2.2.7.2 Perhitungan Luas Perpindahan Panas …… 17
2.2.8 Analisa Perpindahan Panas ……………………… 18 2.2.8.1 Perhitungan Laju Perpindahan Panas ……. 18
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
2.2.8.2 Perhitungan bilangan Reynolds dan bilangan Nusselt air (Rew dan Nu) ………. 19
2.2.8.3 Perhitungan koefisien perpindahan panas pada sisi coolant…………………… …… 20