Gambar 1
Perhatikan gambar diatas, dimana fluida panas diasumsikan mengalir dalam pipa.
Panas dialirkan secara konveksi dari fluida panas kedinding pipa, kemudian panas dikonduksikan melalui dinding pipa dan dikonveksikan kembali dari dinding pipa kefluida dingin pada sisi luar pipa. Perpindahan panas ini terjadi dikarenakan adanya perbedaan temperatur antara aliran fluida panas dan fluida dingin. Maka untuk menentukan laju perpindahan panas yang terjadi perlu ditentukan harga koefisien perpindahan panas menyeluruh (U):
Sementara atau LMTD adalah perbedaan temperatur rata – rata antara aliran fluida (panas dan dingin). Dalam hubungannya dengan koefisien perpindahan kalor menyeluruh disebut sebagai perbedaan temperatur rata – rata logaritma, dapat ditentukan:
▪ Untuk aliran searah
Jika diasumsikan,
adalah hambatan energi thermal, yang mana dari mekanisme perpinda-han pada gambar 1, dapat ditentukan:
Dimana hi dan ho dan adalah koefisien perpindahan panas konveksi untuk aliran pada sisi dalam dan sisi luar pipa. Sementara adalah luas permukaan sisi dalam pipa.
Jika persamaan 6 kita kalikan dengan Ao , maka:
Persamaan 8 tersebut berlaku untuk alat penukar kalor dalam kondisi baru atau tidak terjadi faktor pengotoran pada pipa. Jika terjadi faktor pengotoran maka koefisien perpindahan panas menyeluruh dapat ditentukan:
Dimana
Referensi
R.W. Serth, “Process Heat Transfer Copyright”, UK: Elsevier Ltd, 2007.
Dr. Eduardo Cao, “Heat Transfer in Process Engineering” , New York: The McGraw-Hill Companies, Inc, 2010.
Adrian Bejan & Allan D. Kraus, “Heat Transfer Handbook”, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc, 2003.
T. Kuppan, “Heat Exchanger Design Handbook”, New York: Marcel Dekker, Inc, 2000.
