Assignment #1: Chemical Engineering Principles 2 (20 Mei 2020)

Uncategorized
  1. Setiap mahasiswa harus menyelesaikan permasalahan berikut.
  2. SOAL: 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 (q, 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 analisis dimensi untuk parameter kinerja/target beda tekanan 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 (dependent variable = f(independent variables)).
  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 (q) 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 dan mekanis dengan diameter pipa 250 mm ID, berapakah kecepatan aliran fluida (v), beda tekanan aliran fluida ((∆P), 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 27 Mei 2020 jam 16.00 WIB.
  6. Selamat mengerjakan.