STUDI PERPINDAHAN PANAS DAN TEGANGAN GESER DINDING PADA SILINDER BERSIRIP DENGAN ALIRAN CROSS FLOW PADA VARIASI BILANGAN REYNOLDS 17.000, 51.000 DAN 85.000

Abstract

Penambahan sirip (finn) pada benda merupakan upaya untuk menganalisa struktur aliran dan variabel lain yang saling berhubungan. Prinsip kerja sirip dengan membuat struktur aliran baru yang bernama vortex. Studi sekarang ini difokuskan pada variasi model sirip untuk menganalisa karakteristik aliran, tegangan geser dan bilangan Nusselt dengan membagi bagian sirip menjadi face dan side. Metode penelitian dilakukan dengan simulasi numerik menggunakan software CFD. Geometri dibuat dalam bentuk 3D dengan variasi leading edge flat, sharp dan rounded dengan bilangan Re = 17.000, 51.000 dan 85.000. Hasil simulasi menunjukan bentuk leading edge mengenerasi vortex jenis Longitudinal Vortex (LV) dengan bentuk dan ukuran yang berbeda-beda. Ukuran terbesar terjadi pada leading edge flat dan jumlah terbanyak dimiliki oleh leading edge rounded. Semakin besar vortex dan nilai Re maka intensitas aliran pada zona resirkulasi dan stagnasi aliran semakin tinggi. Akibatnya nilai rata-rata tegangan geser dan bilangan Nusselt meningkat. Nilai rata-rata tertinggi distribusi tegangan geser pada bagian face dan side didapat pada bentuk flat pada setiap bilangan Reynolds. Bentuk flat juga memiliki nilai rata-rata tertinggi pada bagian face untuk bilangan Nusselt. Tetapi nilai rata-rata tertinggi bilangan Nusselt pada side didapat pada bentuk sharp. Nilai maksimal tegangan geser dan bilangan Nusselt pada bagian side lebih tinggi dibandingkan pada bagian face.