Heat Transfer From Extended surface (Fin)

Presentasi berjudul: "Heat Transfer From Extended surface (Fin)"— Transcript presentasi:

1 Heat Transfer From Extended surface (Fin)
Lecture Slide By: Yosua Heru Irawan

2 Introduction !!! Bagaimana cara meningkatkan laju perpindahan kalor dari permukaan ke lingkungan??? (catatan: temperatur permukaan tetap (Ts = fix) Jawab : Memperbesar koefisien konfeksi (h) dengan cara mempercepat aliran fluida di sekitar permukaan (butuh pompa/blower dan biaya tinggi). Memperkecil temperatur lingkungan (sangat sulit sekali dilakukan) Memperluas Area perpindahan kalor (A) dengan cara menambahkan fin

3 Penggunaan Fin …..

4 Persamaan umum Fin

5 Persamaan untuk Fin dengan luas penampang yang merata
Persamaan umumnya menjadi: Jika: Maka Persamaan menjadi: Ac = Luas penampang fin (konstan) As = P.L (Luas permukaan fin) P = keliling fin Dengan:

6 Persamaan untuk Fin dengan luas penampang yang merata
Kasus A Boundary condition: 1. Temperatur pangkal fin = temperatur permukaan benda 2. Terjadi konveksi di ujung fin Persamaan distribusi temperatur: Persamaan laju perpindahan kalor pada fin:

7 Persamaan untuk Fin dengan luas penampang yang merata
Kasus B Boundary condition: 1. Temperatur pangkal fin = temperatur permukaan benda 2. Ujung fin diasumsikan adiabatic (tidak ada perpindahan kalor) Persamaan distribusi temperatur: Persamaan laju perpindahan kalor pada fin:

8 Persamaan untuk Fin dengan luas penampang yang merata
Kasus C Boundary condition: 1. Temperatur pangkal fin = temperatur permukaan benda 2. Ujung fin diketahui temperaturnya Persamaan distribusi temperatur: Persamaan laju perpindahan kalor pada fin:

9 Persamaan untuk Fin dengan luas penampang yang merata
Kasus D Boundary condition: 1. Temperatur pangkal fin = temperatur permukaan benda 2. Fin sangat Panjang sehingga dapat diasumsikan Panjang fin tak terhingga Persamaan distribusi temperatur: Persamaan laju perpindahan kalor pada fin:

10 Contoh: Diketahui sebuah batang 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 distribusi temperatur sepanjang batang (jika materialnya cooper, aluminium, stainless stel) dan heat loss (laju perpindahan kalor) dari batang!

11 Persamaan distribusi temperatur kasus D:
distribusi temperatur pada batang untuk material yang berbeda:

12 Persamaan laju perpindahan kalor kasus D:

13 Jika Panjang Fin diketahui dan terjadi konveksi di ujung fin (Kasus A)???
Material fin aluminium ( k = 180 W/m.K) Misal Panjang fin 50 mm Jika Panjang Fin diketahui dan ujung fin diasumsikan adiabatic (kasus B)??? Material fin aluminium ( k = 180 W/m.K) Misal Panjang fin 50 mm Jika Panjang Fin diketahui dan temperatur ujung fin juga diketahui (kasus C)??? Material fin aluminium ( k = 180 W/m.K) Misal Panjang fin 50 mm Temperatur ujung fin 20 oC