Optimalisasi desain shell and tube heat exchanger menggunakan metoda computational fluid dinamycs
S hell dan Tube Heat Exchanger (STHE) adalah peralatan untuk memindahkan kalor dari satu medium ke medium lainnya. Untuk mendesain sebuah STHE di sisi shell; khususnya jarak antar baffle, persentase potongan baffle (baffle cut /BC) dan diameter shell, semuanya tergantung pada nilai koefisien perpindahan panas dan penurunan tekanan. Hal ini akan diselidiki menggunakan pemodelan secara numerik dengan metode Computational Fluid Dynamics (CFD). Bentuk geometri STHE dibuat dengan AutoCAD, sedangkan aliran fluida dan temperatur pada bidang dalam shell diselidiki menggunakan perangkat lunak ANSYS-FLUENT. Karakteristik perpindahan kalor yang akan dilihat adalah pada BC 22%, 26% dan 30% dengan jumlah baffle 1, 3 dan 5. Nilai optimum diperoleh pada desain BC 26% dengan jumlah baffle 5. Data hasil perhitungan simulasi untuk nilai koefisien perpindahan panas keseluruhan U, dibandingkan dengan hasil perhitungan analitik alah valid dengan error 15%.
S hell and Tube Heat Exchanger (STHE) is equipment to transfer heat from one medium to another. The shell side design of STHE; in particularthe the baffles spacing, the percentage of baffle cut (BC) and shell diameter are depends on the coefficient of heat transfer and pressure drop. It will be investigated using numerical modeling with methods Computational Fluid Dynamics (CFD). The basic geometry of STHE were made by AutoCAD, while, the fluid flow and temperature in the shell fields were investigated using ANSYS-FLUENT software. Characteristics of heat transfer that will be investigated are on the BC 22%, 26% and 30% by the number of baffles 1, 3 and 5. The value obtained at the optimum design is BC 26% by the number of baffles 5. The results of the simulation calculation, the value of the Overall Heat Transfer Coefficient (U) compared with the results of analytical calculations are valid with 15% error.