JURNAL TEKNIK ITS Vol. 8, No. 1, (2019) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) B13 Abstrak—Fin digunakan untuk meningkatkan perpindahan panas dengan menambah luasan atau area perpindahan panas yang disebut extended surface. Salah satu media untuk mendemonstrasikan fenomena perpindahan panas pada fin adalah dengan melakukan studi eksperimen. Studi eksperimen ini digunakan untuk mengetahui pengaruh diameter fin dan kecepatan udara terhadap perpindahan panas konveksi serta distribusi temperature di sepanjang fin. Pengujian dilakukan dengan menggunakan circular pin fin yang berjumlah 16 dengan diameter 10 mm dan 16 mm serta panjang 70 mm. Pin fin diletakkan di dalam rectangular duct dan disusun secara aligned dengan   =20 mm dan   =20 mm. Electric plate heater diletakkan pada base plate sebagai sumber panas yang dikontrol menggunakan thermocontrol yaitu pada T=50 o C dan T=70 o C. Kecepatan aliran udara divariasikan dengan menggunakan variasi air inlet pada centrifugal blower. Setelah itu dilakukan pembacaan temperature masing-masing pada 1 titik pada base plate,   dan 24 titik pada circular pin fin. Pengukuran temperature dilakukan dengan thermocouple dan akuisisi data yang terintegrassi pada computer. Hasil penelitian menunjukkan distribusi temperature menurun sepanjang pin fin. Reynolds number terbesar terjadi pada v=4.20 m/s. Pada kecepatan yang sama, fin 10 mm mempunyai koefisien konveksi yang lebih besar daripada fin 16 mm. Kata Kunci— Circular Pin Fin, Extended Surface, Konveksi Paksa, Rectangular Duct, Susunan Aligned I. PENDAHULUAN IRIP merupakan salah satu aplikasi dari ilmu perpindahan panas yang berfungsi untuk meningkatkan luasan perpindahan panas. Peningkatan luas perpindahan panas dapat menyebabkan meningkatnya laju perpindahan panas. Aplikasi sirip pin dapat dilihat pada heat exchanger dan heat sink. Sirip atau pin fin dipengaruhi juga oleh konduktivitas termal material. Pemanfaatan fin menjadi lebih maksimal apabila material dari pin fin memiliki konduktivitas termal yang baik. Pada rentang nilai Reynolds number yang sama, laju perpindahan panas terbesar dicapai oleh aluminium daripada tembaga dengan diameter pin fin yang sama [1]. Perpindahan panas dipengaruhi oleh bentuk geometri, kondisi aliran dan properties fluida. Peningkatan kecepatan aliran udara menyebabkan peningkatan Reynolds number dan Nusselt number. Peningkatan Nusselt number dapat menyebabkan meningkatnya koefisien perpindahan panas konveksi atau h. Oleh karena itu, laju perpindahan panas fin semakin besar dengan naiknya kecepatan udara [2]. Susunan pin fin memengaruhi besar perpindahan panas. Susunan staggered menghasilkan besar perpindahan panas yang lebih baik daripada susunan aligned. Namun, penurunan tekanan pada susunan staggered lebih besar daripada susunan aligned. Studi ini membahas studi eksperimen tentang perpindahan panas konveksi paksa melalui pin fin berpenampang circular dengan susunan aligned. II. URAIAN PENELITIAN Perpindahan panas konveksi merupakan perpindahan panas yang terjadi akibat adanya perbedaan temperatur yang menyebabkan gerakan acak antarmolekul dan bulk motion of fluid. Semakin cepat pergerakan fluida, maka akan semakin besar pula laju perpindahan panas konveksi yang terjadi. Namun, apabila fluida tidak bergerak atau stationary maka mekanisme perpindahan panas yang terjadi adalah konduksi. Konveksi terjadi akibat adanya pergerakan fluida, oleh karena itu konveksi dapat dibedakan menjadi 2, yaitu konveksi alami dan konveksi paksa. Konveksi alami (konveksi bebas) terjadi karena fluida bergerak secara alamiah di mana pergerakan fluida tersebut lebih disebabkan oleh perbedaan massa jenis fluida akibat adanya variasi suhu pada fluida tersebut. Konveksi paksa terjadi karena bergeraknya fluida bukan karena faktor alamiah. Perpindahan panas dalam aliran yang melintasi sirip sangat penting dalam aplikasi heat exchanger (penukar panas), peralatan elektronik dan motor listrik. Aliran fluida melintasi sirip pin secara melintang (cross flow). Pin pada baris pertama bertindak sebagai pembangkit turbulensi yang meningkatkan perpindahan panas konveksi untuk sirip selanjutnya. Oleh karena itu, koefisien perpindahan panas untuk sirip pin pada baris pertama kira-kira sama dengan single fin dalam aliran melintang (cross flow). Untuk baris selanjutnya, kondisi aliran sangat bergantung pada susunan sirip. Sirip disusun secara sebaris (aligned) atau secara selang-seling (staggered) yang ditandai dengan adanya longitudinal dan transversal pitches seperti pada Gambar 1. Gambar 1. Susunan pin fin (a) aligned (b) staggered Dalam rancang bangun perangkat ini, digunakan 16 buah circular pin fin berdiameter 10 mm dan 16 mm dengan tinggi 70 mm. Circular pin fin terbuat dari aluminium alloy 6061 Studi Eksperimen Perpindahan Panas Konveksi Paksa Pada Berkas Pin Fin Berpenampang Circular dengan Susunan Aligned Linda Wijiati dan Budi Utomo Kukuh Widodo Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) 60111 Indonesia e-mail: buditem@me.its.ac.id S