Sistem radial – silinder Q T1 T2 T2
Sistem silinder lapis rangkap Q
Aliran kalor dalam bola
Perpind. kalor mell silnder berongga yang dikenai konveksi di kedua sisi TA, hi TB Ai = luas permk perpind kalor dalam Ao = luas permk perpind kalor luar Q = Ui . Ai . ΔT atau Q = Uo. Ao. ΔT
Perpindahan kalor melalui silnder lapis rangkap yang dikenai konveksi di kedua sisinya
R = Ri + R1 + R2 + Ro A1 = 2 r1 L = 2 (0,025m)(1m) = 0,157 m2 r1 = 5 cm/2 = 2,5 cm r2 = 5,5 cm/2 = 2,75 cm r3 = r2 + 3 cm = 5,75 cm A1 = 2 r1 L = 2 (0,025m)(1m) = 0,157 m2 A3 = 2 r3 L = 2 (0,0575m)(1m) = 0,361 m2 R = Ri + R1 + R2 + Ro = = 2,469 oC/W = 127,5 Watt
Cara lain: aliran perpindahan kalor dihitung dengan: Ui = 2,579 W/m2.C Q = 2,579 W/m2.C x 0,157 m2 x (320 – 5)C = 127,5 W Bila berdasar Uo, bagaimana hasilnya??
Ringkasan silinder: dinding: seri: paralel:
Perpindahan panas konduksi pada silinder Berongga Sehingga Hukum Fourier Menjadi :
Sehingga persamaan aliran panas dapat di tulis
Perpindahan panas konduksi pada dinding lapis rangkap berbentuk silinder.
Persamaan aliran panas untuk dinding lapis rangkap berbentuk silinder adalah : Sehingga :
Sehingga :
1. Air panas mengalir melalui sebuah pipa yang mempunyai r0 = 25 mm dan r1 = 40 mm seperti terlihat pada gambar dibawah. Temperatur air dalam pipa 300 0C. Temperatur udara sekeliling pipa 20 0C. konduktivitas panas pipa adalah 40 (W/m 0K). Hitunglah laju aliran panas per meter panjang pipa. 2. Sebuah pipa uap panas mempunyai suhu dalam 250 C. Diameter dalam pipa adalah 8 cm dan luar 7,44 tebalnya 5,5 mm. Pipa itu dilapisi dengan lapisan isolasi yang mempunyai k = 0,5 W/m. C setebal 9 cm, diikuti dengan lapisan lain dengan k = 0,25 W/m. C setebal 4 cm. Suhu luar isolasi adalah 20 o C. Hitunglah kehilangan kalor per satuan panjang andaikan k = 47 o C untuk pipa o W/m.