Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Perpindahan panas dan massa tetesan bahan bakar cair penting untuk diketahui dalam memprediksi fenomena dalam pembakaran dan pengeringan semprot. Model analogi Ranz-Marshall merupakan salah satu model analogi yang sering digunakan untuk menghitung perpindahan panas dan massa suatu zat. Pada hasil perhitungan perpindahan panas dan massa zat yang memiliki nilai bilangan lewis lebih dari satu masih menunjukkan penyimpangan yang cukup besar antara model modifikasi film stagnan dengan model analogi Ranz-Marshall. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa perpindahan panas dan massa pada penguapan tetesan etanol, metanol, dan 2-propanol, serta melihat kesesuaian model analogi Ranz-Marshall dengan meninjau nilai Re1/2Pr1/3 terhadap nilai bilangan Nusselt pada perhitungan perpindahan panas dan meninjau nilai Re1/2Sc1/3 terhadap nilai bilangan Sherwood pada perhitungan perpindahan massa. Penelitian ini menggunakan sebuah sistem pengujian yang mengalirkan udara panas ke sekitar tetesan yang menggantung di termokopel dengan variasi kecepatan dan temperatur pada udara yang mengalir disekitar tetesan tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai bilangan Lewis senyawa yang diujikan lebih dari satu dan terdapat penyimpangan yang cukup besar antara hasil pengujian dengan hasil simulasi model analogi Ranz-Marshall untuk setiap senyawa yang diuji, dimana nilai Re1/2 kurang sesuai untuk perhitungan dengan nilai kecepatan udara berbeda-beda serta diperlukan persamaan baru sesuai untuk hal tersebut.

---

Heat and mass transfer of liquid fuel droplets is important in predicting phenomena in spray combustion and drying. Ranz Marshall analogy model is one of the most common analogy models used to calculate heat and mass transfer of a substance. In the calculation of heat and mass transfer of substances with Lewis number more than one still shows considerable deviations between stagnant film modification model and Ranz Marshall analogy model.

This study aims to analyze heat and mass transfer in evaporation of ethanol, methanol and 2 propanol droplets, and to see the conformity of Ranz Marshall analogy model by reviewing Re1 2Pr1 3 value to Nusselt number on heat transfer calculation and reviewing Re1 2Sc1 3 value to Sherwood number on mass transfer calculation. This study uses a test system that drains hot air around droplets that hung in the thermocouple with variations in speed and temperature of the air flowing around droplets.

The results showed that Lewis number of the compound tested was more than one and there was considerable deviation between the test results and the simulation results of the Ranz Marshall analogy model for each tested compound, where Re1 2 value was less suitable for calculation with different air velocity values and new equations are needed accordingly. "

"Perpindahan panas dan massa yang terjadi pada bahan bakar cair, merupakan suatu hal yang sangat penting untuk diketahui. Sehingga menjadi suatu hal yang penting untuk memahami elemen dasar dari semprotan yaitu droplet. Berbagai model dari persamaan analogi perpindahan panas dan massa telah dirumuskan guna menunjukkan karakteristik yang terjadi di dalam sistem tersebut. Model analogi yang pada umumnya digunakan untuk memperoleh nilai koefisien perpindahan panas dan massa adalah model analogi Ranz W. E. dan Marshall W. R. Analogi tersebut memiliki persyaratan, diantaranya adalah bilangan Lewis Le bernilai sekitar satu. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melihat hasil yang diperoleh dari model analogi persamaan Ranz-Marshall yang diterapkan pada tetesan zat murni yaitu 2-Butanol, n-Heksana, n-Heptana, yang memiliki bilangan Lewis yang lebih besar dari satu, dengan data eksperimen yang didapatkan. Pada penelitian ini, terjadi perubahan pada temperatur yang meningkat seiring perubahan pada diameter yang cenderung menurun. Dan untuk hasil bilangan Nusselts Nu dan bilangan Sherwoods Sh yang diperoleh dari setiap cairan menghasilkan penyimpangan yang cukup besar terhadap analogi Ranz-Marshall. Sehingga Re1/2 dinilai tidak dapat mewakili kecepatan. Dan oleh karena itu, diperlukan suatu persamaan baru yang lebih umum yang mampu untuk menghitung perpindahan panas dan massa dari semua zat dengan kecepatan yang berbeda-beda.

---

Heat and mass transfer that occurs in liquid fuels, is a very important thing to know. It becomes an important thing to understand the basic elements of the spray droplet. Various models analogy of heat and mass transfer have been formulated to show the characteristics occurring within the system. The analogy model commonly used to obtain the value of heat transfer coefficient and mass is the analogy model Ranz W. E. and Marshall W. R. The analogy has requirements, such as the Lewis Le number is approximately one. The purpose of this study was to look at the results obtained from the analogy model of the Ranz Marshall equation applied to pure droplets of 2 Butanol, n Hexane, n Heptane, which have Lewis numbers greater than one, with experimental data obtained.

In this study, there is a change in temperature that increases with the change in diameter that tends to decrease. And for the Nusselts Nu and Sherwoods Sh numbers obtained from each liquid yield considerable deviations from the Ranz Marshall analogy. So that Re1 2 is considered can not represent speed. Therefore, a new, more general equation that is capable in calculating heat and mass transfer of all substances at different speeds is required. "

"Mencari karakteristik laju perpindahan panas dan massa dari suatu tetesan fluida adalah suatu hal yang penting untuk memperoleh sebuah acuan dalam mendesain mesin-mesin yang menggunakan sistem semprot, seperti turbin jet, agar kinerja yang  diperoleh efektif dan efisien. Dalam sistem tersebut, modifikasi model analitis film stagnan merupakan metode yang paling sering digunakan. Skripsi ini menganalisis laju perpindahan panas dan massa tetesesan fluida tertentu yaitu, 2-Propanol dan 2-Butanol. Akan terlihat bahwa persamaan analogi tidak cocok untuk mencari karakteristik perpindahan panas dan massa pada cairan tersebut. Oleh karena itu, dalam menganalisis perpindahan panas dan massa tetesan digunakan pendekatan baru yang diajukan oleh E. A. Kosasih. Namun, tetap terlihat bahwa pendekatan tersebut juga tidak cocok. Sehingga peluang untuk membuat persamaan baru untuk perpindahan panas dan massa masih terbuka.

---

Determining the characteristics of the rate of heat transfer and mass of a droplet is important to obtain a reference in designing machines that use a spray system, such as jet turbines, so that the performance obtained is effective and efficient. In such system, modification of the stagnant film analytical model is the most commonly used method. This undergraduate thesis analyzes the rate of heat transfer and mass of drops of certain fluids, namely, 2-Propanol and 2-Butanol. It will be seen that the analogous equation is not suitable for finding the characteristics of heat transfer and mass in the liquid. Therefore, a new approach which proposed by E. A. Kosasih is applied in analyzing heat transfer and droplet mass. However, it still seems that the approach is also not suitable. Therefore, the opportunity to make a correct equation for heat transfer and mass is still open."

"Spray combustion pada bahan bakar cair serta spray drying pada pengering makanan merupakan aplikasi fenomena perpindahan panas dan massa. Prinsip dasar yang digunakan untuk kedua aplikasi tersebut menggunakan droplet sebagai elemen dasar dari semprotan. Model analogi Ranz-Marshall dan model film stagnan adalah model yang umum digunakan untuk menghitung perpindahan panas dan massa suatu zat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa perpindahan panas dan massa tetesan dengan nilai bilangan Lewis (Le) lebih dari 1 untuk melihat kesesuaian model analogi Ranz-Marshall dengan meninjau nilai bilangan Nusselt (Nu) pada perhitungan perpindahan panas dan juga meninjau nilai bilangan Sherwood (Sh) pada perhitungan perpindahan massa. Serta dengan menganalisa model film stagnan dengan meninjau nilai C1 pada perhitungan perpindahan massa dan juga meninjau nilai C2 pada perhitungan perpindahan panas. Hasil dari penelitian ini menunjukan perubahan pada kalor peguapan yang meningkat seiring dengan perubahan pada volume yang cenderung menurun. Perhitungan perpindahan panas dan massa untuk cairan masih menunjukkan kurangnya korelasi antara model Ranz-Marshall serta model Film Stagnan tersebut. Oleh karena itu, diperlukan suatu persamaan baru yang lebih umum yang mampu untuk menghitung perpindahan panas dan massa dari semua zat yang diujikan dengan kecepatan yang berbeda-beda.

---

Spray combustion on liquid fuels and also spray drying on food drying is one of the phenomenons of  heat and mass transfer applications. Basic principles that used for both applications are using droplet as the basic element of spraying. Ranz-Marshall analogy model and Stagnant Film model are one of the most common models to calculate heat and mass transfer of an element.

The purpose of this experiment is to analyze heat and mass transfer of droplet which has the lewis number (Le) of more than 1 to conclude the compatibility of Ranz-Marshall analogy which observe the value of Nusselt number for heat transfer calculation and observe Sherwood number for mass transfer calculation. Also analyzing stagnant film model which observes the value of C1 for mass transfer and the value of C2 for heat transfer calculation.

The results of this study show a change in heat of evaporation that increases with changes in volume that tend to decrease. Heat and mass calculation of the liquids shows the lack of correlation between Ranz-Marshall model and Stagnant Film model as well. Therefore, a new, more general equation which is capable of calculating the heat and mass transfer of all the substances being tested at different speeds is required."

"Perkembangan ilmu pengetahuan serta teknologi yang kian pesat saat ini menuntut setiap individu untuk terus berkarya. Berbagai institusi juga berlomba-lomba untuk melakukan riset yang dapat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Salah satu fenomena yang sering dijumpai dalam menunjang keseharian kita adalah fenomena penguapan. Suatu proses penguapan yang terjadi pada bahan bakar cair, yang saat ini masih menjadi sumber energi utama di dunia. Pengujian tetesan merupakan salah satu langkah yang dapat dipergunakan untuk mengetahui karakteristik yang dimiliki sehingga dapat meningkatkan kinerja yang efektif dan juga efisien. Salah satu parameter utama dari analogi perpindahan panas dan massa yang dimiliki pada pengujian tetesan adalah nilai dari bilangan Lewis yang dimiliki adalah sama dengan satu. Berbagai model telah dirumuskan guna memperoleh kesesuaian perhitungan perpindahan panas dan massa suatu zat. Berbagai peneliti juga telah melakukan percobaan menggunakan cairan yang berbeda. Permasalahan yang ditemukan adalah cairan yang memiliki nilai Lewis tidak sama dengan satu akan menunjukkan korelasi yang kurang baik. Pada penelitian kali ini, dilakukan analisis lebih mendalam mengenai fenomena yang dapat menyebabkan korelasi kurang baik tersebut. Didapatkan hasil bahwa korelasi yang kurang baik tersebut timbul karena pengaruh dari stagnan film model yang digunakan. Konsentrasi cairan pada stagnan film menuju lingkungan tampak patah dan hal tersebut dirasa tidak natural.

---

The development of science and technology which is rapidly increasing now requires each individual to continue working. Various institutions are also competing to conduct research that can benefit human life. One phenomenon that is often found in supporting our daily life is the phenomenon of evaporation. An evaporation process that occurs in liquid fuels, which is still the main energy source in the world. Drop test is one step that can be used to determine the characteristics possessed so as to improve effective and efficient performance. One of the main parameters of the analogy of heat and mass transfer in the droplet test is that the value of the Lewis number is equal to one. Various models have been formulated in order to obtain a suitable calculation of the heat transfer and mass of a substance.

Various researchers have also conducted experiments using different liquids. The problem found is a liquid that has a Lewis value not equal to one will show a bad correlation. In this study, a more in-depth analysis of the phenomena that can cause such unfavorable correlations. The results show that the unfavorable correlation arises because of the influence of the stagnant film model used. The concentration of fluid in the stagnant film into the environment seems broken and this is not natural."

"Alat pengering semprot pada umumnya memiliki efisiensi energi kurang dari 50%. Untuk meningkatkan efisiensinya, dalam penelitian pengering semprot dikombinasikan dengan pompa kalor. Pompa kalor berfungsi untuk mengeringkan udara pengering pada evaporator dan memanaskannya pada kondensor. Udara yang kering dan panas akan dialirkan ke ruang pengering melalui pemanas listrik.Pada sistem pengering dan pemanas udara (pompa kalor), konsumsi energi kompresor menambah konsumsi energi sistem. Namun ada beberapa kondisi yang menjadikan konsumsi energi sistem lebih kecil jika dibandingkan dengan penggunaan pemanas listrik saja. Keuntungan terbesar didapatkan pada tekanan kondensor 16.85 [atm] (temperatur kondensor 60 [℃]) dan kelembaban udara pada temperatur titik embun 10 [℃] yaitu 34.9% dengan rasio 0.651.Pada temperatur udara pengering yang tidak terlalu tinggi (60 [℃], 80 [℃], 100 [℃]) laju pengeringan dipengaruhi oleh kelembaban udara pengering secara signifikan, sedangkan pada temperatur yang tinggi (120 [℃], 140 [℃]) laju pengeringan lebih dipengaruhi oleh temperatur udara pengering tersebut.Kinerja total dari kombinasi pengering semprot dan pompa kalor menunjukkan keuntungan terbesar sistem dicapai pada tekanan kondensor 21.3 atm dengan kondisi kelembaban udara 0.00763 kgv/kgda (temperatur titik embun 10 [℃]), laju udara 450 [lpm], dan temperatur udara 60 [℃]. Pada kondisi ini, rasio konsumsi energi spesifik total adalah 0.222, artinya keuntungan energi terbesar yang diperoleh sebesar 77.8.

---

Generally, spray dyer has less than 50% energy efficiency. To increase it, spray dryer is combined with an heat pump. The heat pump functions are dehumidifying the air in the evaporator, and increasing the temperature of the air in the condenser. The hot and dry air will be distributed to the drying chamber through the air heater.

The extra energy consumption from the heat pump generally increases the overall system energy consumtion, but for the drying process, it gives a significant energy saving. The biggest advantage from the use of the heat pump will be gained at 16.85 [atm] condenser pressure (at 60 [℃] condenser temperature), and air humidity at 10 [℃] Dew Point temperature, which is 34.9% at 0.651 ratio.

At the moderate air temperature (60 [℃], 80 [℃], and 100 [℃]), the drying rate is affected by the humidity of the dryer air significantly, whle at higher temperature (120 [℃] and 140 [℃]), drying rate is mostly affected by the air temperature itself.

The total work of the combination of the spray dryer and the heat pump shows that the biggest advantage of the system is reached at 21.3 atm condenser pressure with 0.00763 kgv/kgda air humidity (10 [℃] Dew Point temperature), 450 [lpm] air flow, and 60 [℃] air temperature. At this condition, the specific energy consumption is 0.22 and the percentage of energy advantage reached is 77.8%."