Electronic Theses and Dissertation

Tujuan dari penelitian ini yaitu mengkaji unjuk kerja termal heat exchanger bawah tanah susunan seri dan paralel, dengan metode simulasi/numerik menggunakan software ansys fluent. dilakukan simulasi dengan menggunakan laju aliran massa 0,04 kg/s dan temperatur udara panas yaitu 32 °c. pada pengaruh ukuran mesh, ukuran mesh 0,1-0,3 adalah kualitas mesh yang bagus dan mendapatkan penurunan temperatur udara yang sesuai. pada variasi panjang pipa, penurunan temperatur udara tertinggi adalah pada pipa seri 50 meter yaitu sebesar 27,246 °c, dimana pertambahan panjang pipa mempengaruhi penurunan temperatur udara outlet yang lebih baik. pada pengaruh geometri, didapatkan hasil penurunan udara yang maksimal adalah pada geometri pipa seri. pada variasi diameter, didapatkan hasil temperatur terendah adalah pada pipa dengan diameter 6 inci. pada variasi jenis permukaan tanah, didapatkan temperatur terendah adalah pada tanah berumput dengan nilai albedo 0, 16 dan difusivitas termal 3,29x10-7 m2/s. pada pengaruh panjang pipa terhadap pressure drop, didapatkan hasil geometri yang dapat meminimalisir penurunan tekanan yang efisien adalah pada geometri paralel dengan panjang 10 m, sedangkan pada pengaruh diameter terhadap pressure drop didapatkan penurunan tekanan yang minimum yaitu pada geometri paralel dengan diameter 6 inci. pada hubungan efektivitas-ntu, didapatkan hasil efektivitas tertinggi untuk pipa seri adalah 0,285 dengan diameter 6 inch dan 0,288 untuk pipa paralel dengan diameter 6 inch.

The purpose of this research is to study the thermal performance of earth-air heat exchangers in series and parallel arrangement, with simulation/numerical methods using fluent ansys software. Simulation was carried out using a mass flow rate of 0.04 kg/s and a hot air temperature of 32 °C. On the influence of mesh size, mesh size 0.1-0.3 is a good quality mesh and gets the appropriate air temperature drop. In the variation of pipe length, the highest decrease in air temperature is in the 50 meter series pipe, which is 27,246 °C, where the increase in pipe length affects the decrease in better outlet air temperature. On the influence of geometry, the results obtained that the maximum air reduction is the geometry of the series pipe. In the diameter variation, the lowest temperature results were obtained in a pipe with a diameter of 6 inches. In the variation of soil surface type, the lowest temperature was found in grassy soil with an albedo value of 0.16 and a thermal diffusivity of 3.29x10-7 m2/s. On the effect of pipe length on pressure drop, the geometry results that can minimize efficient pressure drop are in parallel geometry with a length of 50 m, while on the effect of diameter on pressure drop, the minimum pressure drop is found in parallel geometry with a diameter of 6 inches. In the effectiveness-NTU relationship, the highest effectiveness results for series pipes are 0.285 with a diameter of 6 inches and 0.288 for parallel pipes with a diameter of 6 inches.