Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO.  Pendahuluan (Mekanisme perpindahan panas, konduksi, konveksi, radiasi)  Pengenalan Konduksi (Hukum Fourier) 

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO.  Pendahuluan (Mekanisme perpindahan panas, konduksi, konveksi, radiasi)  Pengenalan Konduksi (Hukum Fourier) "— Transcript presentasi:

1 PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO

2  Pendahuluan (Mekanisme perpindahan panas, konduksi, konveksi, radiasi)  Pengenalan Konduksi (Hukum Fourier)  Pengenalan Konduksi (Resistensi Termal)  Konduksi tunak 1D pada: a) Koordinat Kartesian/Dinding datar b) Koordinat Silindris (Silinder) c) Koordinat Sferis (Bola)  Konduksi disertai dengan generasi energi panas  Perpindahan panas pada Sirip (Fin)  Konduksi mantap 2 dimensi  Pengayaan/Presentasi (Tugas Kelompok)  UTS

3  Pendahuluan (Mekanisme perpindahan panas, konduksi, konveksi, radiasi)konveksi  Pengenalan Konduksi (Hukum Fourier)  Pengenalan Konduksi (Resistensi Termal)  Konduksi tunak 1D pada: a) Koordinat Kartesian/Dinding datar b) Koordinat Silindris (Silinder)

4

5 Koordinat Silinder Koordinat T(r, ,z) Kontrol volume dr, rd , dz Koordinat Kartesian Koordinat T(x,y,z) Kontrol volume dx, dy, dz Koordinat Bola Koordinat T(r, ,θ) Kontrol volume dr, r sin θ d , rdθ

6  Analisa konduksi pada koordinat bola Koordinat T(r, ,θ) Kontrol volume dr, r sin θ d , rdθ

7 Persamaan umum konduksi pada koordinat kartesian Persamaan umum konduksi pada koordinat bola

8

9 Jika konduksi hanya 1D pada arah r maka: Untuk mencari persamaan distribusi temperatur

10

11  Suatu bola dapat dilapisi dengan dinding rangkap seperti gambar di bawah

12  Sebuah bola berongga terbuat dari alumunium (k = 250 W/m. o C) dengan diameter dalam 4 Cm dan diameter luar 10 Cm. Suhu bagian dalam adalah 120 o C dan suhu luar 60 o C. Hitunglah perpindahan kalornya !

13  Diketahui  Ditanyakan  Skema  Assumsi  Properties  Analisa  Komentar

14

15  Tentukan koefisien pindah panas total bola berongga dengan susunan seperti gambar dibawah dengan memperhitungkan konveksi di bagian dalam bola dan luar bola, gambarkan pula analogi dengan sistem listriknya!

16  Pendahuluan (Mekanisme perpindahan panas, konduksi, konveksi, radiasi)  Pengenalan Konduksi (Hukum Fourier)  Pengenalan Konduksi (Resistensi Termal)  Konduksi tunak 1D pada: a) Koordinat Kartesian/Dinding datar b) Koordinat Silindris (Silinder) c) Koordinat Sferis (Bola)  Konduksi disertai dengan generasi energi panas  Perpindahan panas pada Sirip (Fin)  Konduksi mantap 2 dimensi  Presentasi (Tugas Kelompok)  UTS

17  Pembangkitan energi dalam material dapat terjadi diantaranya karena konversi energi di dalam material menjadi energi panas, yang paling umum adalah konversi energi listrik menjadi energi termal pada konduktor listrik (pemanasan ohmik). Laju pembangkitan energi panasnya dapat diekspresikan sebagai: Pembangkitan energi ini terjadi merata dalam medium dengan volume V. Maka laju pembangkitan volumetrik:

18 Persamaan umum difusi panas pada koordinat kartesian Maka jika dalam kondisi steady state, tidak ada perubahan energi storage, 1 dimensi pada arah x dan terdapat generasi energi, persamaannya akan menjadi sebagai berikut:

19 Persamaan umumnya: Boundary condition: Dengan penerapan boundary condition pada persamaan umum maka didapat: Substitusi C1 dan C2 ke persamaan umum:

20 Untuk kondisi gambar b: Temperatur maksimum adalah pada T( 0 ) yaitu: Persamaan umumnya: Distribusi temperatur:

21 Karena satu sisi adiabatis maka perpindahan energi panas hanya terjadi di satu sisi yang lain. Maka flux konduksi sama dengan flux konveksi Dari gambar b, apabila dianggap salah satu sisi dinding terisolasi sempurna (adiabatis) maka digambarkan seperti gambar c.

22  Sebuah dinding datar terdiri dari komposit material A dan B. Material A memiliki generasi panas uniform q˙= 1.5 x 106 W/m 3, k A =75 W/m.K dan ketebalan L A = 50 mm. Material B tanpa generasi panas dengan k B = 150 W/m.K dan ketebalan L B =20 mm. Dinding dalam material A terisolasi sempurna (adiabatis), sedangkan sisi luar dinding B didinginkan dengan aliran air dengan T ∞ = 30 o C dan h=1000 W/m 2.K. a) Gambarkan sketsanya! b) Hitung temperatur di dalam dan luar dinding komposit!

23

24 Kondisi steady state sehingga energi input (generasi energi pada material A sama dengan energi output).

25 Temperatur pada material A yang berbatasan dengan dinding insulasi T1 dapat diperoleh dengan analogi listrik: dengan

26 Sehingga

27  Sebuah dinding datar terbuat dari material konduktor listrik, memiliki hambatan listrik 0.1 Ohm, dialiri arus listrik sebesar 10 Ampere. Konduktivitas material adalah k C =75 W/m.K dan ketebalan L dinding = 100 mm. Kedua sisi dinding tersebut sama-sama didinginkan dengan temperatur lingkungan T ∞. Temperatur permukaan dinding adalah =125 o C. Gambar sketsanya dan Hitung temperatur di tengah dalam dinding!

28  Known  Find  Schematic  Assumptions  Properties  Analysis  Comments

29


Download ppt "PINDAH PANAS (TPE 4231/2/W) – KP&BIO.  Pendahuluan (Mekanisme perpindahan panas, konduksi, konveksi, radiasi)  Pengenalan Konduksi (Hukum Fourier) "

Presentasi serupa


Iklan oleh Google