1 / 31

Konduksi Mantap Satu Dimensi ( lanjutan )

Konduksi Mantap Satu Dimensi ( lanjutan ). Shinta Rosalia Dewi. SILABUS. Pendahuluan ( Mekanisme perpindahan panas , konduksi , konveksi , radiasi ) Pengenalan Konduksi ( Hukum Fourier) Pengenalan Konduksi ( Resistensi Termal ) Konduksi mantap 1D pada :

saburo
Download Presentation

Konduksi Mantap Satu Dimensi ( lanjutan )

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KonduksiMantapSatuDimensi(lanjutan) ShintaRosaliaDewi

  2. SILABUS • Pendahuluan (Mekanismeperpindahanpanas, konduksi, konveksi, radiasi) • PengenalanKonduksi (Hukum Fourier) • PengenalanKonduksi (ResistensiTermal) • Konduksimantap 1D pada: • KoordinatKartesian/Dindingdatar • KoordinatSilindris (Silinder) • KoordinatSferis (Bola) • Konduksidisertaidengangenerasienergipanas • PerpindahanpanaspadaSirip (Fin) • Konduksimantap 2 dimensi • Presentasi (TugasKelompok) • UTS

  3. Tugaskelompok Presentasi : • Aplikasikonduksi(1-D, 2-D, bidangdatar, silinder, bola) dalambidangfood technology • Aplikasi fin dalamkehidupansehari-hari • Konduksi unsteady state Note : paper max 5 halaman

  4. Perbandinganantarakoordinatkartesian, silinderdan bola KoordinatSilinder Koordinat T(r,,z) Kontrol volume dr, rd, dz Koordinat Bola Koordinat T(r,,θ) Kontrol volume dr, r sin θ d, rdθ KoordinatKartesian Koordinat T(x,y,z) Kontrol volume dx, dy, dz

  5. konduksipanas 1-D hollow sphere (bola berongga) Koordinat radial, polar, azimut :T(r,,θ) Kontrol volume dr, r sin θ d, rdθ

  6. Persamaanumumkonduksipadakoordinat bola Flukspanasterjadipadaarah radial, polar danazimut.

  7. Hukum Fourier koordinat bola

  8. Suatu bola beronggadenganjari-jaridalam r1danjari-jariluar r2, dialiripanassebesar q. Suhupermukaandalam Ts,1dansuhupermukaanluar Ts,2. qrkonstan, tidaktergantungpada r  sepanjang r harga q sama.

  9. Distribusitemperatur Padakondisibatasan : r = r1, T = Ts,1 r = r2, T = Ts,2

  10. Untukkondisi steady-state satudimensi, tanpapembangkitanenergi, persamaanpindahpanaspada bola berongga : • SesuaiHukum Fourier :

  11. Konduksipanas 1-D pada bola komposit • Suatu bola dapatdilapisidengandindingrangkapsepertigambardibawah

  12. Pindahpanasmenyeluruh

  13. Rangkumanpersamaankonduksitanpapembangkitanenergi

  14. Latihansoal Sebuahbolaberonggaterbuatdaribesi(k = 80 W/moC) dengandiameter dalam 5 cm dandiameter luar 10 cm. Suhubagiandalamadalah150oC dansuhuluar 70oC. Hitunglahperpindahankalornya!

  15. Konduksidisertaipembangkitanenergipanas Pembangkitanenergidalam material dapatterjadidiantaranyakarenakonversienergididalam material menjadienergipanas, yang paling umumadalahkonversienergilistrikmenjadienergitermalpadakonduktorlistrik (pemanasanohmik). Lajupembangkitanenergipanasnyadapatdiekspresikansebagai: Pembangkitanenergiiniterjadimeratadalam medium dengan volume V. Makalajupembangkitanvolumetrik:

  16. Konduksidisertaipembangkitanenergipanas : dindingdatar

  17. Konduksi 1-D dindingdatardenganadanyapembangkitanenergi Kondisi steady state, tidakadaperubahanenergi storage, padaarah x danterdapatgenerasienergi, maka :

  18. Konduksi 1-D dindingdatardenganadanyapembangkitanenergi

  19. Dari gambar b, apabiladianggapsalahsatusisidindingterisolasisempurna (adiabatis) makadigambarkansepertigambar c. Karenasatusisiadiabatismakaperpindahanenergipanashanyaterjadidisatusisi yang lain . Maka flux konduksisamadengan flux konveksi

  20. Soal 2 • Sebuahdindingdatarterdiridarikomposit material A dan B. Material A memilikigenerasipanas uniform q˙= 1.5 x 106 W/m3, kA=75 W/m.Kdanketebalan LA = 50 mm. Material B tanpagenerasipanasdengankB = 150 W/m.Kdanketebalan LB=20 mm. Dindingdalam material A terisolasisempurna (adiabatis), sedangkansisiluardinding B didinginkandenganaliran air dengan T∞= 30 oCdan h=1000 W/m2.K. • Gambarkansketsanya! • Hitungtemperaturdidalamdanluardindingkomposit!

  21. Jawab 2

  22. Jawab 2 Kondisi steady state sehinggaenergi input (generasienergipada material A samadenganenergi output).

  23. Jawab 2 Temperaturpada material A yang berbatasandengandindinginsulasi T1 dapatdiperolehdengananalogilistrik: dengan

  24. Jawab 2 Sehingga

  25. Soal !! Udaradidalam chamber bersuhu T∞,1 = 50oC dipanaskansecarakonvektifdengan hi= 20 W/m2.K dandindingmempunyaiketebalan 200 mm sertakonduktivitastermal 4 W/m.K. prosesiniterjadidenganadapembangkitanenergipanassebesar 1000 W/m3. Untukmencegahhilangnyapanasdidalam chamber, sebuahelectrical strip heater dengannilaifluksqo’’ dipasangpadadindingluar. Suhudiluar chamber adalah 25oC. Tentukantemperaturpadadindingbatas T(0) dan T(L) sertaqo’’!

More Related