Prabowo Prabowo
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Published : 14 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 14 Documents
Search

Studi Numerik Pengaruh Panjang Rectangular Obstacle Terhadap Perpindahan Panas Pada Staggered Tube Banks Hastama Arinta Fanny; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (833.864 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7253

Abstract

Alat penukar panas merupakan komponen yang sangat penting dari banyak proses industri dan peralatan yang meliputi berbagai aplikasi teknik. Meningkatkan kesadaran untuk pemanfaatan sumber daya energi yang efektif, meminimalkan biaya operasional dan pemeliharaan operasi murah telah menyebabkan perkembangan dari alat penukar panas yang efisien seperti alat penukar panas kompak. Performa alat penukar panas kompak bergantung pada pola permukaan fin, yakni plain fins dan wavy fins Permukaan plain fin yang datar membuat aliran membutuhkan waktu yang relatif lebih lama untuk memaksimalkan perpindahan panas jika dibandingkan pada bentuk wavy fin yang bergelombang. Selain merubah pola permukaan fin, upaya lain untuk bisa memaksimalkan proses perpindahan panas pada plain fins juga dapat dibentuk dengan penambahan obstacle pada permukaannya. Performa alat penukar panas dengan obstacle dapat diketahui dengan menganalisa pola aliran dan perpindahan panas yang terjadi. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik dengan menggunakan bantuan software Fluent 6.3.26. Simulasi ini dikondisikan dengan menggunakan model 2D-steady flow, turbulensi k-ε RNG dan metode second-order upwind scheme. Pada penelitian ini yang divariasikan adalah panjang dari rectangular obstacle, yaitu 1,6mm, 2,5mm, 5mm yang terletak pada kemiringan 135o berdasarkan titik pusat tube, diukur dari stagnation point pada staggered tube bank. Fluida kerja yang digunakan adalah udara yang dimodelkan sebagai gas ideal yang mengalir melintas celah antara tube dengan temperatur inlet 310 K dan temperatur tubes konstan sebesar 347 K. Dari hasil simulasi ini didapatkan visualisasi kontur kecepatan, temperatur dan visualisasi pola aliran yang terbentuk serta pembuktian hipotesa bahwa dengan penambahan obstacle akan meningkatkan perpindahan panas. Dengan penambahan obstacle dapat mengakibatkan peningkatan pressure drop, sebesar 60-425%. Selain itu, model modified juga akan meningkatkan nilai nusselt number sebesar 10,3-31% terhadap model baseline (tanpa penambahan obstacle).
Studi Numerik Pengaruh Posisi Sudut Obstacle Berbentuk Rectangular Terhadap Perpindahan Panas pada Tube Banks Staggered Rizki Anggiansyah; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1014.686 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7258

Abstract

Compact heat exchanger merupakan salah satu tipe dari alat penukar kalo (heat exchanger) yang memiliki luasan perpindahan panas per unit volume yang paling besar (≥ 400 m2/m3 for liquids dan ≥ 700 m2/m3 for gases) yang tersusun dari fin and tube. Dalam hal performa, compact heat exchanger bergantung pada pola permukaan fin, yakni continuous plate fins, wavy fins dan circular fins. Continuous plate fins memiliki pola permukaan fin yang datar dan hal tersebut mengakibatkan perpindahan panas yang terjadi relatif lebih lama dibandingkan tipe wavy fins dengan pola permukaan yang bergelombang. Selain merubah pola permukaan fin, upaya lain untuk bisa memaksimalkan proses perpindahan panas pada continuous plate fins juga dapat dibentuk dengan penambahan obstacle pada permukaannya. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik dengan menggunakan bantuan software Fluent 6.3.26. Simulasi ini dikondisikan dengan menggunakan model turbulensi k-epsilon RNG dan metode second-order upwind scheme. Pada penelitian ini yang divariasikan adalah posisi sudut dari obstacle berbentuk rectangular pada kemiringan 120o, 135o dan 150o berdasarkan titik pusat tube yang diukur dari stagnation point, dengan ukuran panjang obstacle tetap sebesar 2,5 mm dan lebar sebesar 0,5 mm pada tube banks yang tersusun secara staggered. Fluida kerja yang digunakan adalah udara yang dimodelkan sebagai gas ideal yang mengalir melintas celah antara tube dengan temperatur inlet 310 K dan temperatur tube konstan sebesar 347 K. Dari hasil simulasi ini didapatkan visualisasi kontur kecepatan, temperatur dan visualisasi pola aliran yang terbentuk serta pembuktian hipotesa bahwa dengan adanya penambahan obstacle akan meningkatkan perpindahan panas. yakni nilai Nusselt number 8,9–40,6%  sebesar terhadap model baseline (tanpa penambahan obstacle).
Studi Numerik Pengaruh Kecepatan Angin Terhadap Critical Radius dan Distribusi Temperatur Pada Pipa Uap Eka Arisma Setyo Nugroho; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 4, No 1 (2015)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (6456.193 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v4i1.9116

Abstract

Umumnya transmisi uap panas menggunakan pipa dengan diameter yang besar. Pada transmisi uap panas tersebut, kehilangan panas dan penurunan temperatur selalu terjadi. Penambahan insulasi pada pipa uap panas akan sangat menguntungkan, karena akan meminimalkan heat loss. Maka perlu dilakukan penelitian guna menentukan critical radius dan ketebalan optimum pada pipa uap panas. Pada penelitian ini, proses analisa dilakukan dengan menggunakan software gambit dan fluent. Pada gambit dilakukan pembuatan domain simulasi dan meshing untuk diameter luar pipa sebasar 168 mm dan diameter 30 mm. Kedua, dilakukan penentukan kondisi batas pada kedua ukuran pipa. Ketiga, dilakukan entry properties pada fluent, yaitu variasi kecepatan (1 m/s, 3 m/s, 5 m/s), temperatur uap panas (773 K), termperatur sekeliling (300 K), material  pipa dan insulasi serta nilai konduktivitas masing-masing. Hasil yang didapatkan pada penelitian ini adalah critical radius tidak terjadi pada pipa dengan diameter luar 168 mm. Sedangkan  pipa dengan diameter 30 mm, terjadi pada ketebalan insulasi 2 mm. Temperatur permukaan luar pipa tanpa insulasi terendah didapatkan pada kecepatan angin 5 m/s sebesar 755,3K. Heat loss terbesar terjadi pada pipa tanpa insulasi dengan kecepatan angin 5 m/s dan ketebalan insulasi 0 mm sebesar 11953,6W/m dan terkecil pada kecepatan angin 1 m/s dengan ketebalan insulasi 100 mm sebesar 264,38W/m. Sedangkan untuk hasil teori, heat loss terbesar pada pipa tanpa insulasi dengan kecepatan angin 5 m/s sebesar 11641,74W/m dan terkecil pada pipa dengan insulasi 100 mm dengan kecepatan angin 1 m/s sebesar 263,77W/m. Ketebalan optimum dari sumber panas batubara sebesar 38 mm, sumber panas fuel oil sebesar 100 mm dan sumber panas gas alam sebesar 43 mm.
Simulasi Gatecycle Pengaruh Off Service High Pressure Heater Terhadap Performa Pembangkit Listrik Tenaga Uap 200 MW PT. PJB Gresik Akbar Kurnia; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 4, No 1 (2015)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (4151.323 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v4i1.9118

Abstract

Salah satu cara meningkatkan efisiensi sebuah pembangkit listrik tenaga listrik menambahkan feedwater heater yang berjenis high pressure heater (HPH). HPH berfungsi meningkatkan temperatur air yang akan dipanaskan di dalam boiler, sehingga pemasukkan bahan bakar lebih sedikit dibandingkan tanpa HPH. Namun dalam kondisi aktual, HPH sering menghadapi masalah sehingga dilakukan perbaikan yang mengharuskan HPH off service. Diperlukan studi lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh off service HPH  terhadap performa pembangkit. Penilitian ini memvariasikan off service HPH menggunakan analisa termodinamika dengan bantuan software Gatecycle. Semua perhitungan menggunakan parameter input tekanan dan temperature uap yang sama pada boiler dengan memvariasikan jumlah laju bahan bakar. Berdasarkan Piping and Instrumentation Diagram (PID) dan data properties dari PT. PJB Gresik, permodelan dilakukan di dalam Gatecycle sehingga dapat dilakukan pemvariasian sebanyak tujuh variasi off service HPH. Hasil penelitian yang didapatkan adalah pengaruh komposisi off service HPH terhadap pembangkit berupa efisiensi boiler, daya pembangkit, heat rate, dan efisiensi pembangkit. Semakin banyak jumlah HPH dalam kondisi off service, semakin tinggi efisiensi boiler, namun semakin rendah efisiensi pembangkit. HPH yang paling berdampak buruk terhadap efisiensi pembangkit ketika dalam kondisi off service adalah HPH  kedua.