Lecture Slide By: Yosua Heru Irawan Simple Fin Lecture Slide By: Yosua Heru Irawan

Fin Performance Fin performance adalah perbandingan laju heat transfer pada permukaan yang menggunakan fin dengan permukaan yang sama yang tidak menggunakan fin Ac,b merupakan luas area pada pangkal fin Nilai dari fin performance harus sebesar mungkin, fin memiliki performa yang baik jika memiliki fin performance diatas 2

Fin Performance Fin Performance juga dapat ditulis menggunakan konsep hambatan thermal. Hambatan thermal konveksi pada pangkal Fin (permukaan tidak diberi fin) Hambatan thermal konveksi pada fin

Contoh: Diketahui sebuah fin yang sangat Panjang dengan diameter 5 mm, temperatur pangkal batang 100 oC. Permukaan batang berinteraksi dengan udara luar yang mempunyai temperatur 25 oC dengan koefisien konveksi h = 100 W/m2.K. Hitung heat loss (laju perpindahan kalor) dari fin! (material cooper)

Persamaan laju perpindahan kalor kasus D:

Laju perpindahan kalor tanpa fin q = h Ac,b θb = 100 . 1,9 x 10e-5 . (100 – 25) = 0,1472 W Fin performance = 𝟖,𝟑 𝟎,𝟏𝟒𝟕𝟐 = 56,4

Fin Efficiency Af = luas permukaan fin (keliling x Panjang fin) qmax merupakan laju perpindahan kalor maksimal yang dapat dicapai (jika temperatur fin = temperatur pangkal fin).

Fin efficiency untuk fin dengan konveksi di ujung Ap = luas profil

Fin efficiency untuk fin dengan konveksi di ujung

Overall Surface Efficiency At = Luas permukaan total Af = Luas permukaan fin Ab = Luas permukaan tanpa fin qt = Laju perpindahan kalor total

Contoh: Diketahui sebuah Engine cylinder sepeda motor dengan bahan aluminium paduan. Hitung laju perpindahan kalor pada cylinder dengan dan tanpa fin ! Persamaan laju perp. Kalor total: Jumlah fin N = 5 Variabel yang belum diketahui: At (Luas permukaan total) Af (Luas permukaan fin) ηf (efisiensi fin) r2c = r2 + t/2 = 45 + 6/2 = 48 mm Lc = L + t/2 = 20 + 6/2 = 23 mm

Menghitung luas permukaan fin (Af): Menghitung luas permukaan total (At): Menghitung efisiensi fin (ηf):

Mencari efisiensi fin (ηf):

Menghitung laju perpindahan kalor total (qt): Menghitung laju perpindahan kalor cylinder tanpa fin: Peningkatan laju perpindahan kalor dengan penambahan fin:

Heat Sinks Istilah fin yang digunakan untuk mendinginkan komponen elektronik, heat sinks terdiri dari beberapa fin yang didesain secara efektif untuk membuang kalor ke lingkungan Performa heat sinks dinyatakan dalam thermal resistances R. Thermal resistance yang kecil menandakan perbedaan temperatur yang rendah pada permukaan heat sink (efisiensi heat sink tinggi)

Contoh: Diketahui laju perpindahan kalor dari sebuah transistor pada keadaan kerja maksimal sebesar 60 W. untuk menjaga temperatur transitor tetap dalam kondisi kerja maka dipasang heat sinks pada transistor. Pilihlah salah satu tipe heat sinks pada table 3-4, (temperatur kerja optimal transistor tidak boleh melebihi 90o C dan temperatur lingkungan 30o C) Jawab: Jawab: Thermal resistance dari heat sink yang dipilih harus dibawah 1 o C/W, berdasarkan table 3-4 heat sinks yang memenuhi kualifikasi adalah heat sink tipe HS 5030 yang dipasang vertikal (R = 0,9 o C/W)