Hartanto, Yoga Pristiawan and Agung Sugeng Widodo,, ST ., MT., Ph.D. and Francisca Gayuh Utami Dewi,, ST ., MT. (2023) Pengaruh Diameter Pin Pada Permukaan Plat Pemanas Terhadap Pendidihan Air Pada Efisiensi Proses Pool Boiling. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Pada kegiatan rumah tangga tidak lepas dari kegiatan memanaskan air menggunakan alat pemanas air (water heater) dengan listrik. Penggunaan alat pemanas air listrik yang membutuhkan energi listrik cukup besar yang mengakibatkan biaya listrik yang besar pula. Oleh karena itu, pada penelitian ini penulis bertujuan memberikan inovasi melalui plat pemanas yang dimodifikasi dengan memberikan variasi diameter pin yang diharapkan dapat mempercepat proses pembentukan inti sehingga dapat meningkatkan proses pendidihan air pula. Pada penelitian ini menggunakan plat pemanas aluminium A1100 yang memiliki konduktivitas termal 222 W/m dengan ukuran plat lebar x panjang x tinggi yaitu 80 mm x 80 mm x 3 mm. Plat aluminium diberi variasi diameter pin yaitu 2 mm, 4 mm, dan 6 mm dan plat datar yang kemudian digabungkan dengan balok acrylic menggunakan lem sealent industrial yang dipanaskan menggunakan elemen pemanas listrik. Metode penelitian yang digunakan yaitu metode eksperimental dengan variabel yang akan diamati adalah suhu permukaan plat dan air serta waktu proses hingga terjadinya pendidihan. Fase pendidihan yang terjadi antara lain yaitu pembentukan inti gelembung, mulai naiknya gelembung ke permukaan, critical heat flux, transition boiling, dan film boiling. Dari penelitian yang telah diuji diperoleh yaitu semakin kecil diameter pin maka semakin cepat pembentukan inti gelembung. Akan tetapi,proses hingga menuju fase film boiling membutuhkan waktu yang semakin banyak. Hasil yang telah diperoleh yaitu untuk waktu pendidihan tercepat untuk pembentukan inti gelembung yaitu secara berurutan pada variasi plat diameter pin 6 mm, 4 mm, 2 mm, dan plat datar. Sedangkan waktu pendidihan tercepat untuk proses menuju film boiling yaitu pada variasi plat diameter pin 6 mm, 4 mm, 2 mm, dan plat datar. Kemudian untuk nilai efisiensi pendidihan tertinggi ke terendah pada variasi plat diameter pin 6 mm, 4 mm, 2 mm, dan plat datar yaitu dengan nilai 73,73%, 72,52%, 70,74%, dan 69,18%. Selanjutnya pada nilai heat transfer tertinggi ke terendah pada variasi plat diameter pin 6 mm, 4 mm, 2 mm, dan plat datar yaitu dengan nilai 436,80 W, 362,41 W, 304,56 W, 263,19 W.
English Abstract
In household activities, the use of electric water heaters is essential for heating water. Electric water heaters consume a significant amount of electrical energy, resulting in high electricity costs. Therefore, in this study, the author aims to provide innovation through a modified heating plate by varying the pin diameter to expedite the nucleation process, which in turn can enhance the boiling process of water. In this research, an A1100 aluminium heating plate with a thermal conductivity of 222 W/m and dimensions of 80 mm x 80 mm x 3 mm was used. The aluminium plate was modified with varying pin diameters of 2 mm, 4 mm, and 6 mm, and then combined with an acrylic block using industrial sealant adhesive heated by an electric heating element. The research method employed in this study is experimental, with the observed variables being the surface temperature of the plate and water, as well as the time required for the boiling process to occur. The boiling phases include bubble nucleation, the rise of bubbles to the surface, critical heat flux, transition boiling, and film boiling. The research findings indicate that a smaller pin diameter results in faster bubble nucleation. However, the time required to reach the film boiling phase increases with smaller pin diameters. The results show that the fastest boiling time for bubble nucleation occurred in the following order of pin diameter variations: 6 mm, 4 mm, 2 mm, and the flat plate. Meanwhile, the fastest boiling time to reach the film boiling phase occurred in the following order: 6 mm, 4 mm, 2 mm, and the flat plate. The highest to lowest boiling efficiency values for the pin diameter variations were 73,73%, 72,52%, 70,74%, and 69,18%. Additionally, the highest to lowest heat transfer values for the pin diameter variations were 436,80 W, 362,41 W, 304,56 W, and 263,19 W.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 052307 |
| Uncontrolled Keywords: | Pool Boiling, Elemen Pemanas Listrik, Plat Diameter Pin, Heat Transfer, Efisiensi Pendidihan, Plat Pemanas Aluminium, Waktu Pendidihan. |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | Unnamed user with username nova |
| Date Deposited: | 23 Jan 2024 06:58 |
| Last Modified: | 23 Jan 2024 06:58 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/213151 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Yoga Pristiawan Hartanto.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (5MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |