Simulasi Heat exchanger dengan software CFD

Penggunaan penukar kalor atau heat exchanger merupakan hal yang sangat umum digunakan pada industri proses maupun energi, sehingga desain dan optimasi dari konfigurasi maupun operasional dari heat exchanger terus berkembang dari masa ke masa.

Heat exchanger atau alat penukar kalor adalah alat yang dirancang untuk mentransfer kalor antara dua fluida atau lebih, misalnya cairan, uap atau gas dengan temperatur yang berbeda. Proses perpindahan kalor pada heat exchangerdapat berupa gas ke gas, cair ke cair atau cair ke gas yang terjadi melalui dinding pemisah. Dinding pemisah berguna untuk mencegah terjadinya campuran dan mencegah kontak langsung antara fluida satu dengan lainnya. Aplikasi heat exchanger biasanya ditemukan pada industri kimia, data center, pengkondisian udara, dan lain-lain.

Karena kompleksitas aliran yang terjadi dalam heat exchanger, perhitungan secara analitis (matematika murni) menjadi terlalu kompleks bahkan tidak mungkin untuk dilakukan. Sehingga alternatif yang umum digunakan lainya adalah menggunakan metode-metode semi-empiris seperti e-NTU, P-NTU, LMTD, psi-P, dan lain sebagainya.

Meskipun demikian, penggunaan metode-metode di atas sangat dibatasi oleh data-data yang diketahui, atau urutan prosedur yang dilakukan, yang pada akhirnya juga merupakan proses yang iteratif.

Selain itu, metode-metode di atas juga memiliki limitasi jika model yang digunakan memiliki bentuk-bentuk yang unik seperti ukuran baffle yang tidak lazim, atau modifikasi fitur-fitur pada pipa, sehingga perhitungan di atas akan menjadi over-simplified.

Metode yang cukup komprehensif sekaligus memiliki prosedur yang lebih strightforward adalah menggunakan computational fluid dynamics (CFD), yaitu permodelan menggunakan komputer dengan model yang kita desain secara utuh sesuai dengan kondisi real nya; sehingga kita dapat memperoleh hasil perhitungan yang lebih komprehensif meskipun memiliki konfigurasi-konfigurasi yang unik.

simulasi CFD heat exchanger menggunakan openFOAM

Selain perhitungan performa-performa dasar seperti temperature inlet dan outlet serta pressure drop. Penggunaan CFD memungkinkan kita melihat distribusi temperature, kecepatan, tekanan dan lain-lain secara lebih detail dan komprehensif, sehingga kita dapat mengetahui tindakan apa yang kita perlukan untuk mengoptimasi desain lebih lanjut.

Meskipun memiliki kapabilitas dan hasil yang cukup detail dan komprehensif, namun bagi operator yang belum terbiasa menggunakan CFD dapat menjadi kesulitan tersendiri dalam mempelajari nya. Kami memberikan solusi berupa project support serta konsultasi simulasi pada heat exchanger.