Assignment #1: Chemical Engineering Principles 2 (19 Juni 2019)

  1. Setiap mahasiswa harus menyelesaikan Problem berikut:
  2. Sebuah pipa stainless steel dialiri fluida cair dan dipanasi dari luar pipa. Suhu dinding pipa adalah lebih tinggi daripada suhu rata-rata fluida di dalam pipa dan dijaga tetap perbedaannya sebesar ∆T. Diasumsikan bahwa perubahan panas fluida di dalam pipa hanya karena perpindahan panas dari dinding pipa, bukan karena gesekan antara fluida dan pipa. Variabel-variabel yang terlibat dalam sistem ini adalah:
    • Jumlah panas (h, W).
    • Beda tekanan dalam pipa (∆P, Pa)
    • Sifat-sifat termal fluida: konduktivitas (k, W/m.K), panas spesifik (Cp, J/kg.K)
    • Sifat-sifat aliran fluida: densitas (ρ, kg/m3), viskositas (μ, Pa.s)
    • Geometri: diameter dalam pipa (d, m), panjang pipa (L, m)
    • Parameter operasi: beda suhu antara fluida dan dinding pipa (∆T, K), kecepatan rata-rata aliran fluida (v, m/s)
  3. Buatlah analisa dimensi untuk parameter kinerja aliran fluida (∆P) dan parameter kinerja jumlah panas (q) untuk kasus di atas dan nyatakan model di atas dalam bentuk kelompok bilangan tak berdimensi yang menyatakan ∆P dan q. Nyatakan model tersebut dalam bentuk pernyataan model matematika empiris dan persamaan fungsi.
  4. Pada sistem model tersebut, diameter pipa 25 mm ID dan panjang pipa 2 m, dan fluida mengalir dengan kecepatan aliran 3 m/detik. Suhu fluida pada model dijaga pada 40 oC dan suhu dinding pipa 75 oC. Pada sistem ini fluks panas adalah sebesar 4000 W. Data-data yang lain: k = 0,633 W/m.K; Cp = J/kg.K; ρ = 980 kg/m3; μ = 4,32×10-4 Pa.s. Jika dengan fluida yang sama dilakukan scale-up ke prototipe pertama yang similar secara geometris dengan diameter pipa 250 mm ID, berapakah kecepatan aliran fluida (v) dan jumlah panas (q) yang dihasilkan pada prototipe pertama tersebut?.
  5. Tugas dikerjakan dengan ditulis tangan dan discan ke PDF kemudian file PDF (harus mengandung: “NamaMahasiswa_NIM“) diunggah  ke URL berikut  : (), paling lambat tanggal 12 Juli 2019.
  6. Selamat mengerjakan.