BKG

Rukmono, AhmadTejo (2014) Analisa Pengaruh Jenis Partikel Nano Pada Hybrid Nanofluid Terhadap Performa Perpindahan Kalor. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Indonesian Abstract

Performa pendinginan yang tinggi sangat dibutuhkan untuk industri teknologi dan reaktor nuklir. Berbagai cara dapat dilakukan untuk meningkatkan nilai ekonomi dan keselamatan PLTN dan salah satunya adalah dengan meningkatkan perpindahan kalor pada sistem pendingin. Performa perpindahan kalor dapat ditingkatkan dengan memperbesar geometri dari sistem pendingin atau meningkatkan karakteristik termal fluida kerjanya. Memperbesar geometri membutuhkan biaya yang lebih mahal dan sistem kurang efisien sehingga memperbaiki karakteristik termal fluida kerja menjadi pilihan yang tepat, karena semakin baik mengelola thermal properties dari fluida kerja pada sistem pendinginan berarti sistem akan semakin efisien, ramping dan ramah lingkungan. Fluida kerja yang umumnya digunakan seperti air dan oli memiliki konduktivitas termal yang rendah, sedangkan partikel logam maupun oksida logam yang memiliki konduktivitas termal tinggi diharapkan dapat meningkatkan konduktivitas fluida kerja. Nanofluida merupakan golongan fluida baru yang terdiri dari fluida dasar yang didispersikan partikel solid (logam/oksida logam) yang berukuran 1-100 nm. Hybrid nanofluid dikembangkan untuk meningkatkan perpindahan kalor yang lebih signifikan. Hybrid nanofluid pada penelitian ini adalah campuran carbon nanotube (CNT) dengan air sebagai fluida dasar yang kemudian disuspensikan partikel nano TiO2 dan ZnO untuk meningkatkan konduktivitas termal fluida. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis partikel nano pada hybrid nanofluid terhadap performa perpindahan kalor dengan menggunakan metode simulasi dengan software FLUENT yang berbasis CFD dengan metode finite volume. Performa perpindahan kalor yang diamati pada penelitian ini adalah koefisien perpindahan kalor, konduktivitas termal dan bilangan Nusselt. Pada penelitian ini menggunakan partikel TiO2 yang dibandingkan dengan partikel ZnO untuk variasi konsentrasi 0.6%, 1%, 1.6%, 2% volume fraksi, sedangakan CNT konstan pada 0.05% volume fraksi. Penelitian ini merupakan model dari penelitian Ding et al. (2006) dengan instalasi yang terdiri dari tube tembaga dengan panjang 970 mm, diameter dalam 4.5 mm, diameter luar 6.35 mm ; unit pemanas dengan daya 300 W; 5 buah termokopel T-type yang dipasang pada arah axial 118 mm (T1), 285 mm (T2), 524 mm (T3), 662 mm (T4) and 782 mm (T5) dari inlet untuk mengukur distribusi temperatur pada dinding dan ditambah 2 termokopel yang dipasang pada sisi inlet dan outlet untuk mengukur temperatur bulk nanofluida. Boundary condition untuk penelitian ini adalah heat flux konstan sepanjang penampang tube, penelitian pada kondisi aliran laminar, efek gesekan diabaikan (slip condition), aliran dianggap steady. Dari hasil penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa perubahan nilai keff, h, Nu dan persen peningkatan perpindahan kalor terjadi dengan bertambahnya volume fraksi. Hal ini dikarenakan partikel berukuran nano yang terdispersi didalam fluida bergerak acak atau gerak Brownian sehingga meningkatkan konduktivitas termal dari fluida. Peningkatan maksimun untuk penambahan partikel TiO2 dan ZnO yaitu 39.3% dan 84.3%. Peningkatan untuk partikel ZnO lebih signifikan dibandingkan dengan partikel TiO2 karena ZnO memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi sebesar 29 W/m.K, sedangkan partikel TiO2 yang merupakan bahan semi-konduktor memiliki konduktivitas termal sebesar 8.4 W/m.K.. Penelitian ini juga divalidasi dengan membandingkan hasil simulasi dengan perhitungan teoritis. Dari perbandingan tersebut didapatkan hasil simulasi memiliki nilai yang lebih tinggi dari hasil perhitungan teoritis dengan rumus empirik. Hal ini dikarenakan pada simulasi tidak memperhitungkan losses yang terjadi, sedangkan rumus empirik untuk perhitungan teoritis didapatkan dari hasil eksperimen.

English Abstract

UNSPECIFIED

Other Language Abstract

UNSPECIFIED

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: SKR/FT/2014/250/051403258
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Mesin
Depositing User: Hasbi
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/142532
Full text not available from this repository.

Actions (login required)

View Item View Item