Detail Cantuman

Ketertarikan pada nanofluids dan pengaplikasiannya yang menjanjikan pada sistem perpindahan panas telah meningkat dengan signifikan lebih dari 2 dekade kebelakang. Ketertarikan ini termotivasi dari hasil penemuan bahwa suspensi partikel nano dapat meningkatkan konduktivitas termal fluida perpandahan panas yang pada akhirnya meningkatkan laju perpindahan panas. Namun, hasil penemuan juga menyatakan bahwa suspensi partikel nano dapat meningkatkan viskositas fluida dan meningkatkan pressure drop-nya. Konduktivitas termal dan viskositas pada sistem nanofluids ini dipengaruhi oleh fraksi volume partikel nano, diameter partikel, dan jenis base fluid. Kebanyakan penelitian terfokus pada eksperimen skala laboratorium dengan rentang variasi yang terbatas. Simulasi dirancang supaya dapat melihat seluruh aspek tersebut sehingga mampu memprediksi kinerja perpindahan panas dan pressure drop pada rentang variabel yang luas. Dalam studi kasus ini, alat penukar panas tipe shell-and-tube 1-1 sebagai condenser dan vaporizer, dimodelkan dan disimulasikan menggunakan MATLAB R2013a 64-bit. Nanofluids disimulasikan di dalam tube sebagai fluida dingin serta fluida panas. Nanofluids yang digunakan yakni Al2O3 – air dan Al2O3 – etilen glikol. Al2O3 sebagai padatan partikel nano dengan fraksi volume 0% - 4% serta diameter partikel 28 nm, 47 nm, 60 nm dan 95 nm. Hasil simulasi menunjukan bahwa terdapat nilai kinerja perpindahan panas maksimum pada rentang fraksi volume partikel nano 2 – 3.7 % dan 0.4 – 0.9 % untuk nanofluids tanpa insert dan dengan insert berturut-turut, terdapat pressure drop minimum untuk nanofluids yang dioperasikan sebagai fluida pendingin, dan pengaruh diameter partikel nano lebih signifikan terhadap pressure drop. Seluruh variasi memberikan pengaruh terhadap kinerja perpindahan panas dan pressure drop dengan penggunaan base fluid memberikan pengaruh paling besar dan diameter partikel nano memberikan pengaruh yang paling kecil berdasarkan analisis varian. Demikian, penggunaan nanofluids sebaiknya digunakan sebagai fluida pendingin, menggunakan base fluid air, dan pada fraksi volume partikel nano di bawah 3% jika dioperasikan pada tube tanpa insert dan dibawah 0.8% jika dioperasikan pada tube dengan insert bertipe twisted tape insert H/D 5.