## Pengembangan Fasilitas Pengujian Serpentine Minichannel Cold Plate Sebagai Sistem Pendinginan Fluks Kalor Tinggi
Indro Pranoto, Yusuf Yunus, M. Fakhri Alfath Teknik Mesin dan Industri Universitas Gadjah Mada, Indonesia Jl. Grafika, No. 2, Kampus UGM Yogyakarta, 55281 email : indro.paranoto@ugm.ac.id
Received 28 Febuari 2022 | Revised 03 Juli 2022 | Accepted 23 Oktober 2022

## ABSTRAK
Perkembangan dunia industri dewasa ini terasa begitu pesat dan cepat, bahkan diklaim telah memasuki era industri 4.0 . Industri seperti manufaktur, konstruksi, arsitektur, militer, maritim, otomotif, elektronik, dan  lainnya  berlomba  melakukan  terobosan  dan  inovasi  di  bidang  teknologi  dengan  cara  membuat komponen  perangkat  dalam  ukuran  yang  semakin  kecil  dengan  fungsi  maksimal.  Efeknya  adalah meningkatnya jumlah panas yang dihasilkan dan cenderung tidak terkontrol (thermal runaway). Karena itu dibutuhkan sistem pendingin yang dapat menghilangkan kalor tinggi pada komponen tersebut. Salah satu  sistem  pendinginan  yang  sering digunakan  adalah  liquid  cold  plate  atau mini  channel  heat  sink (MCHS) yang menggunakan air sebagai media pendingin. Pengembangan fasilitas uji ini dilakukan agar dapat  menghasilkan  fasilitas  eksperimen  serpentine  minichannel  cold  plate  sebagai  sistem  pendinginan pada fluks kalor tinggi. Pengambilan data awal pada fasilitas uji dengan variasi laju aliran fluida 0,5; 1,0 dan  1,5LPM  dengan  variasi  daya  heater  0 – 180W  dengan  tiap  kenaikan  30W.  Adapun  fasilitas eksperimen ini memiliki dimensi total 1550 (p) × 800 (l) mm dan dapat mendisipasikan kalor maksimal hingga 2100 W. Serpentine cold plate berbahan aluminium Al 1050 memiliki dimensi (p × l × t) = 80 × 104 × 11 mm, area efektif perpindahan kalor 60 × 82 mm, ukuran channel 2 × 9 mm, jumlah belokan sebanyak 13 buah, menggunakan fluida pendingin air dengan flow rate fluida kerja maksimal mencapai 2,5 lpm.
Kata kunci: serpentine mini channel, cold plate, liquid cooling, koefisien perpindahan kalor, mini channel heat sink.

## ABSTRACT
The rapid development of the industrial world today even claims to have entered the industrial era 4.0. Industries such as manufacturing, construction, architecture, military, maritime, automotive, electronics, and others compete to make technology breakthroughs and innovations by making device components in increasingly  compact  sizes  with  maximum  functionality.  The  effects  increase  the  amount  of  heat generated and tend to be uncontrolled (thermal runaway). Therefore, a cooling system is needed that can remove high heat from these components. One of the cooling systems often used is a liquid cold plate or mini  channel  heat  sink  (MCHS),  which  uses  water  as  a  cooling  medium.  This  research  developed  an experimental facility to produce a serpentine mini channel cold plate as a cooling system at high heat flux. We collected initial data at the test facility with a variation of the fluid flow rate of 0.5; 1.0; and 1.5LPM with variations in heater power 0–180W with each increase of 30W. This experimental facility has a total dimension of 1550mm (L) × 800mm (W) and can dissipate a maximum heat of up to 2100W. Serpentine cold plate made of aluminum Al 1050 has dimensions (L×W×H) = 80mm × 104mm × 11mm, the effective area of heat transfer is 60mm × 82mm, channel size is 2mm × 9mm, the number of turns is 13 pieces, using water cooling fluid with a maximum working fluid flow rate of 2.5LPM.
Keywords: serpentine mini-channel, cold plate, liquid cooling, heat transfer coefficient, mini channel heat sink.

## 1. Pendahuluan
Para  pelaku  industri  mulai  dari  industri  raksasa  seperti  manufaktur,  konstruksi,  arsitektur, militer, maritim, aerospace, otomotif, elektronik, hingga industri kecil seperti asesoris/kerajinan tangan dan peralatan rumah tangga berlomba-lomba melakukan berbagai terobosan dan inovasi baru di bidang teknologi. Sebagai contoh terobosan dan inovasi dalam bidang elektronik adalah diciptakannya perangkat komputer dengan ukuran yang lebih compact dan memiliki performa luarbiasa, sedangkan dalam bidang otomotif mulai dikembangkan sistem mobil non bahan bakar minyak atau Electric Vehicle (EV) yang efisien dan ramah lingkungan dengan baterai sebagai sumber tenaga.
Industri 4.0 pada harus ditopang oleh server elektronik yang handal dan efisien. Untuk alasan ini dibuat server elektronik yang memiliki kinerja super serta efisien dari segi bentuk dan ukuran. Efek  yang  timbul  akibat  dari  kinerja  dan  ukuran  komponen  yang  diperkecil  adalah meningkatnya  jumlah  panas  yang  dihasilkan  oleh  server  elektronik  yang  cenderung  tidak terkontrol (thermal runaway) . Menurut [1] Server elektronik harus dijaga di bawah suhu aman untuk kinerja termal yang lebih baik dan keandalan yang tinggi. Manajemen termal yang tepat dari daya server elektronik berdensitas tinggi sangat penting untuk membuang sejumlah besar panas  yang  dihasilkan.    Suhu  aman  server  telah  ditentukan  pada  85°C,  sedangkan  kerusakan terjadi pada suhu 15 - 25°C diatas dari suhu aman [2] .
Menurut  studi  yang  dilakukan [3] sekitar  55%  penyebab  utama  kegagalan  elektronik dipengaruhi  oleh  faktor  suhu  seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  1. Dalam  bidang  otomotif dilakukan  penelitian  manajemen  termal  baterai  sebagai  sumber  utama  tenaga  pada electric vehicle (EV) salah satunya adalah baterai Li-ion. Menurut [4] Suhu pengoperasian modul baterai Li-ion dan variasi suhu antara masing-masing baterai secara signifikan berdampak pada fungsi baterai  dalam  hal  siklus  hidup,  batas  penggunaan,  dan  keamanannya.  Oleh  karena  itu dibutuhkan  suatu sistem  pendinginan  yang  dapat  menghilangkan  kelebihan  panas  yang ditimbulkan pada berbagai komponen tersebut. Berdasarkan penelitian yang dilakukan [5] suhu optimal  baterai  Lithium-ion  berada  pada  kisaran  15 - 35°C  seperti  yang  ditampilkan  pada Gambar 2.
Gambar 2. Batas suhu optimal baterai Lithium-ion [5]
Gambar 1. Penyebab utama kegagalan elektronik [3]
Teknik  pendinginan  tidak  langsung  dengan  cairan  fase  tunggal  dapat  dilakukan  dengan menggunakan liquid  cooling .  Sifat  hidrotermal  seperti  tahanan  termal, pressure  drop ,  dan koefisien perpindahan panas konveksi digunakan untuk mengevaluasi kinerja konfigurasi aliran yang berbeda dan parameter geometris dari cairan cold plate [1] .
Dalam penelitiannya [6] menyelidiki tentang optimasi geometris dari saluran pendingin mini 3D serpentine ( SMCHS ) dengan empat konfigurasi yang kemudian disimulasikan secara numerik dan diujikan secara eksperimen, untuk menganalisis pengaruh laju aliran massa air dan beban panas  terhadap  kinerja  termal  serta  hidrolik  dari SMCHS .  Skema  konfigurasi  yang  diusulkan ditampilkan pada Gambar 3.
Senada  dengan  penelitian  diatas, [7] serta [1] melakukan  penelitian  yang  hampir  sama. Pengaruh  fragmentasi  aliran  fluida  terhadap  peningkatan  performa  hidrotermal  pendingin saluran mini tipe serpentine diteliti [7] . Penelitian ini menyarankan dua desain baru Serpentine Mini Channel Heat Sink (SMCHS) dan mempelajari pengaruh fragmentasi aliran pada kinerja hidrotermal melalui studi eksperimental yang didukung oleh pemodelan CFD . Dua desain baru yaitu  aliran  ortogonal  dan  aliran  diagonal  sesuai  susunan  aliran  masuk  dan  keluar. SMCHS memiliki dua saluran fluida kerja untuk masuk (inlet) dan dua saluran keluar ( outlet ), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.
Sedangkan eksperimen komprehensif water cold plate dengan konfigurasi aliran berbeda untuk pendinginan elektronik dilakukan oleh [1] . Saluran cold plate berbentuk serpentine , parallel dan wavy dirancang  guna  mempelajari  kinerja hidrotermal  water  cold  plate untuk  pendinginan server  elektronik. Cold  plate persegi  panjang  dibuat dari  aluminium  dengan  dimensi masing- masing 75 mm x 50 mm x 10 mm. C old plate memiliki 12 saluran persegi panjang dengan lebar dan kedalaman masing-masing 2 mm dan 6,5 mm. Seperti ditunjukkan pada Gambar 5.
(a) (b) Gambar 3. Konfigurasi SMCHS yang diusulkan (a) Skematik (b) bentuk yang sudah di manufaktur [5]
(a)
(b)
Gambar 4. Bentuk SMCHS (a). skematik, (b). 3 model produksi [7]

## Gambar 5. Model cold plate [1]
Gambar 6. Susunan eksperimental [7]
Komponen  utama  peralatan  penelitian  terdiri  dari  modul  uji,  cairan  pendingin,  peralatan pengukur, reservoir,  catu daya,  dan  sistem pendingin.  Susunan  peralatan secara  skematis  dan fotografis ditunjukkan pada Gambar 6 – 8.
Gambar 7. Susunan Diagram Skematik Eksperimental [6] Gambar 8. Diagram skematik test rig [1]
Pada studi ini, fasilitas uji serpentine minichannel cold plate telah dibuat dan dilakukan uji coba awal pengambilan  data,  selanjutnya  dilakukan  pengembangan fasilitas  uji dengan  tujuan agar dapat menunjang kelancaran proses penelitian dalam menentukan kinerja termal, pressure drop serta fenomena aliran fluida pada serpentine minichannel cold plate.
2. Metodologi Fasilitas uji serpentine mini channel cold plate yang dikembangkan ini bekerja dengan sistem loop tertutup  yaitu,  saat  pompa  dihidupkan  fluida  yang  berada  di  reservoir  akan  bergerak melewati flowmeter menuju ke arah cold plate system . Heater yang berada pada bagian bawah cold plate system akan memanasi blok tembaga dan diteruskan secara konduksi ke serpentine cold plate . Kemudian fluida yang mengalir di dalam channel akan menyerap panas yang berasal dari serpentine  cold  plate selanjutnya  fluida  akan  keluar  dari cold  plate  system menuju heat exchanger untuk didinginkan dan setelah itu akan masuk ke dalam reservoir dan disirkulasikan kembali.
Bagian atas cold plate terdapat tutup berbahan akrilik dengan tebal 8 mm, yang dibaut bersama cold  plate .  Tujuan  digunakannya  bagian  atas  yang  transparan  ini  agar  dapat  mengamati  dan merekam  dengan high  speed  camera fenomena  yang  terjadi  di  dalam cold  plate .  Kebocoran pada bagian atas cold plate dicegah dengan cara membuat alur untuk peletakan seal dari bahan silicon . Thermocouple sebanyak 6 buah dipasang pada permukaan bagian bawah cold plate dan digunakan untuk menyelidiki distribusi temperatur pada bagian bawah yang bersentuhan dengan block  heater ,  sedangkan  di  dalam channel  cold  plate ,  dipasang  6  buah thermocouple yang digunakan untuk mengukur temperatur inlet , outlet , serta 4 buah titik di sepanjang channel .
Fasilitas eksperimen serpentine minichannel cold plate ditampilkan pada Gambar 9. dan 10.
Gambar 9. Diagram skematik fasilitas eksperimen serpentine minichannel cold plate
Gambar 10. Fasilitas eksperimen serpentine minichannel cold plate
Beberapa  komponen  pada  fasilitas  eksperimen serpentine mini  channel  cold  plate yaitu cold plate , block  heater , insulator , heat  exchanger ,  reservoir, micro  gear  pump , flow  meter , thermocouple , pressure transducer dan data acquisition system.
Pada cold plate system terdapat 4 buah komponen seperti yang ditampilkan pada Gambar 11 (a) – (d).  Ukuran  yang  digunakan cold  plate adalah  104  ×  80  ×  11  mm  dengan  area  efektif perpindahan  kalor  dari cold  plate adalah  60  ×  82  mm. Channel berbentuk serpentine dan memiliki  ukuran  2  ×  9  mm.  Material  yang  dipakai  adalah  aluminium  Al  1050. Block  heater sebagai penyedia kalor pada cold plate berukuran 82 × 60 × 13 mm, berukuran diameter 10 mm serta  dapat  menampung  7  buah cartridge  heater.  Heater yang  digunakan  memiliki  ukuran diameter  10  mm  dan  panjang  50  mm  bertipe cartridge,  heater berjumlah  7  buah  dan  dapat menghasilkan laju perpindahan kalor pada cold plate hingga 2100 W. Insulator dipasang pada bagian luar block heater untuk mencegah adanya heat loss ke lingkungan. Ukuran dari insulator adalah 114 × 90 × 28 mm.
(a) (b) (c) (d) Gambar 11. Komponen cold plate system (a) Cold Plate (b) Block heater (c) heater
(d) Insulator
Fenomena dan karakteristik aliran yang dapat diteliti pada fasilitas uji serpentine minichannel cold  plate ini  adalah  kinerja  termal  dan  hidrolik melalui  variasi  laju  aliran  massa  dan  daya heater. Penelitian ini dimulai dengan studi literatur terkait penelitian cold plate baik simulasi maupun  eksperimen.  Studi  literatur  ini  dilakukan  untuk  mencari  referensi bagaimana eksperimen-eksperimen tersebut dilakukan dan hal-hal apa saja yang akan diselidiki pada cold plate . Setelah mengetahui gambaran besar mengenai pengujian cold plate , kemudian dilanjutkan dengan memberikan asumsi-asumsi awal, yang berfungsi agar penelitian tidak melebar.
Langkah pertama pengujian yaitu uji kebocoran yang diawali dengan mengisi reservoir dengan fluida  kerja  aquades, kemudian  pompa  dijalankan  sehingga  fluida  dapat  mengalir  sepanjang sistem. Besarnya laju aliran dapat diatur dengan menggunakan potensiometer yang terkoneksi pada pompa. Laju aliran yang dipakai untuk pengujian kebocoran ini adalah 0 – 1,5 LPM. Jika terdapat kebocoran pada fasilitas eksperimen, maka dapat diatasi dengan sealer . Jika sudah tidak terdapat  kebocoran,  langkah  selanjutnya  yaitu  adalah setting  up dan pengecekan instrument pengukuran yang ada pada fasilitas eksperimen dengan menggunakan program LabVIEW . Jika semua  sensor  sudah  terkalibrasi  dan  sudah  terbaca  dengan  baik  pada program LabVIEW , fasilitas eksperimen dilakukan pengujian awal 1 kali untuk memberikan contoh  prosedur penelitian dan untuk memastikan fasilitas eksperimen sudah dapat dijalankan sepenuhnya.
Selanjutnya  dilakukan  proses  pengambilan  data  awal  dengan variasi  pada  laju  aliran  fluida dimulai dari 0,5 LPM kemudian 1,0 LPM dan 1,5 LPM. Untuk daya dari heater divariasikan dari rentang 0 – 180 W dengan tiap kenaikan sebesar 30 W. Pengaturan besar daya heater ini dapat dilakukan dengan menggunakan voltage regulator .  Data-data hasil pengukuran selama eksperimen berupa temperatur dan tekanan yang terbaca pada program LabVIEW selanjutnya akan direkap dan dimasukkan ke program Microsoft Excel untuk dianalisa guna menentukan beberapa  variabel  seperti  temperatur  permukaan  channel,  temperatur  fluida  pendingin  dan koefisien perpindahan panas dari fasilitas uji serpentine minichannel cold plate .
a. Perpindahan kalor akibat konveksi Besarnya perpindahan kalor akibat konveksi diekspresikan oleh Newton’s law of cooling yaitu,
= ( − ) (1)
Atau
″ = ( − )
(2)
Untuk nilai T s diperoleh dengan persamaan
= − ". (3)
b. Internal forced convection Internal forced convection yaitu mekanisme konveksi dalam aliran yang melewati pipa atau saluran.
Kecepatan rata-rata dan bulk mean fluid temperature nilai dari kecepatan rata-rata cross sectional sebuah aliran dalam internal flow didapat dari hukum konservasi massa.
(4)
dimana ̇ adalah laju aliran massa, adalah densitas fluida, adalah luasan crosssectional , dan ( ) adalah profil kecepatan air.
Pada kasus internal flow , properties dari fluida biasanya di evaluasi dari bulk mean fluid temperature , dimana nilainya adalah = ( − )/2 (5) dimana dan masing-masing adalah, temperatur inlet dan temperatur outlet dari fluida.
Aliran laminar dan turbulent pada pipa Untuk mengetahui tipe aliran dalam pipa, maka dibutuhkan perhitungan bilangan tak berdimensi yaitu bilangan Reynolds
(6)
dimana ν = μ/ρ.
Pada pipa dengan profil lingkaran, aliran laminar berkisar Re ≤ 2300, turbulent Re ≥ 4000, dan transient diantara keduanya.
Perhitungan bilangan Reynolds dan bilangan Nusselt untuk aliran  melewati  penampang  tidak berbentuk lingkaran menggunakan hydraulic diameter.
(7)
dimana p adalah keliling basah dari penampang.
Penurunan  tekanan  melintasi MCP dapat  diperkirakan  (mengabaikan  kerugian  kecil)  sebagai berikut:
ΔP = P in – P out
(8)
c. Resistensi termal Besarnya laju perpindahan kalor dapat diekspresikan dalam bentuk resistansi termal
= (9)
Dimana besarnya resistansi termal untuk konduksi dan konveksi adalah
(10)
(11)

## d. Gabungan Resistensi
Besarnya perpindahan kalor dapat diekspresikan dalam bentuk Newton’s law of cooling ,
= ∆ ̇ (12)
dimana U adalah koefisien perpindahan kalor rata-rata
= (13) 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil perhitungan Resistensi termal dan bilangan Reynolds dapat dilihat sebagai berikut:
1) Perhitungan Resistensi Termal Cold Plate System
Dari persamaan (10) diperoleh nilai resistensi termal masing-masing laju aliran sebagai berikut:
Tabel 1. Resistensi termal dan resistensi termal total. m (kg/s) R w1 (K/W) R w2 (K/W)
R w3 (K/W) R w-total (K/W)
m 1 = 0,0085 0,000264 0,012703 0,001083 0,01405 m 2 = 0,017 0,000264 0,012703 0,001083 0,01405 m 3 = 0,025 0,000264 0,012703 0,001083 0,01405 2) Perhitungan Angka Reynolds Untuk  penampang  yang  berbentuk  selain  lingkaran  maka  perhitungan  angka Reynolds menggunakan  diameter  hidrolis.  Hasil  perhitungan  bilangan Reynolds dapat  dilihat  pada tabel dibawah ini: Tabel. 2. Hasil Perhitungan angka Reynolds Laju aliran (kg/s) Bilangan Reynolds m 1 = 0,0085 2288,64 m 2 = 0,017
4313,89 m 3 = 0,025 6256,97
Berdasarkan data hasil perhitungan, dapat ditentukan temperatur permukaan channel (T s ) , temperatur fluida pendingin (T f ) , dan koefisien perpindahan panas (h) .
A. Temperatur Permukaan Channel (T s )
Dari  hasil  perhitungan  yang  diperoleh  terdapat  hubungan  linieritas  antara  rata-rata temperatur  permukaan channel ( )  dengan  fluks  kalor  ( q″ ),  dimana  terjadi  kenaikan temperatur  permukaan channel seiring  dengan  peningkatan  fluks  kalor.  Jika  ditinjau menggunakan Newton’s Law of Cooling , fluks kalor adalah laju perpindahan kalor per unit luas permukaan dibagi dengan selisih antara temperatur permukaan dan temperatur fluida. Kinerja  termal T s terbaik  ditunjukkan  oleh  laju  aliran  dengan  suhu  permukaan  terendah yaitu  pada  laju  aliran ṁ 3 .  Hal  ini  disebabkan  karena  laju  aliran  yang  tinggi  akan menyebabkan  peningkatan  bilangan Reynolds .  Gradien  temperatur  dinding  pada  aliran dengan bilangan Reynolds rendah lebih besar jika dibandingkan dengan gradien temperatur dinding pada aliran dengan bilangan Reynolds tinggi. Dimana temperatur permukaan (T s ) pada eksperimen ini diperoleh dari selisih temperatur dinding dengan perkalian fluks kalor dan tahanan termal dinding. Lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 12.
B. Temperatur Fluida Pendingin (T f ) Fluida pendingin mempunyai peran yang sangat vital dalam proses pendinginan di bidang liquid cooling . Untuk itu, temperatur fluida pendingin harus diatur dan dijaga sedemikian
rupa sehingga selalu berada dalam rentang temperatur optimal karena sangat berpengaruh terhadap masa pakai suatu komponen. Dari hasil eksperimen ini dapat dilihat bahwa rata- rata temperatur fluida ( T f ) yang diperoleh untuk laju aliran ṁ 1 = 0,0085 kg/s, ṁ 2 = 0,017 kg/s dan ṁ 3 = 0,025 kg/s masih dalam kategori optimal. Gambar 13 memperlihatkan bahwa temperatur fluida mengalami penurunan secara signifikan seiring dengan peningkatan laju aliran fluida, Pada laju aliran terbesar ṁ 3 , terlihat temperatur terus mengalami penurunan walaupun  terjadi  kenaikan  fluks  kalor.  Hal  ini  sesuai  dengan  persamaan  kesetimbangan energi  yaitu  jumlah  energi  dari  ataupun  ke  sistem  akan  meningkat  seiring  dengan peningkatan  laju  aliran fluida.  Terlihat  bahwa laju  aliran ṁ 3 memiliki  nilai T f yang  lebih rendah dibanding ṁ 1 dan ṁ 2 .
C. Heat Transfer Coefficient (h)
Berdasarkan  hasil  perhitungan  nilai  rata-rata  koefisien  perpindahan  kalor (h) mengalami penurunan  seiring  dengan  meningkatnya  fluks  kalor.  Hal  ini  disebabkan  dengan bertambahnya fluks kalor maka temperatur dinding cold plate dan temperatur permukaan channel akan meningkat sehingga mempengaruhi temperatur fluida menjadi naik sedangkan rapat  massanya  akan  turun.  Termal boundary layer berkembang  ketika  fluida  dengan temperatur tertentu mengalir diatas permukaan yang temperaturnya berbeda.
Terlihat  bahwa  kinerja  termal  untuk  nilai h pada  laju  aliran ṁ 3 masih  lebih  baik  jika dibandingkan  laju  aliran ṁ 1 dan ṁ 2 , karena mampu  mempertahankan  nilai h sehingga  tidak mengalami  penurunan  secara  drastis  seperti  yang  terjadi  pada  laju  aliran ṁ 2 dan ṁ 1 .  Hal  ini dapat  dijelaskan  karena  kecepatan  fluida  memiliki  pengaruh  yang  kuat  terhadap  profil temperatur,  dimana  peningkatan  lapisan  batas  kecepatan berpengaruh  terhadap  lapisan  batas termal  dan  memiliki  efek  yang  kuat  pada  perpindahan  panas  konveksi.  Seperti  terlihat  pada Gambar 14.
Gambar 12. Temperatur permukaan vs Fluks Kalor 0 20 40 60 80 6 12 18 24 30 37 Ts (° C) q″ (kW/m 2 ) m1 = 0,0085 kg/s m2 = 0,017 kg/s m3 = 0,025 kg/s ṁ 1 = 0,0085 kg/s ṁ 2 = 0,017 kg/s ṁ 3 = 0,025 kg/s

## Gambar 13. Temperatur fluida vs Fluks Kalor
Gambar 14. Koefisien perpindahan panas vs Fluks Kalor
4. Kesimpulan Pengembangan fasilitas uji serpentine minichannel cold plate ini merupakan salah satu solusi cara  pendinginan  yang  dibutuhkan  dalam  menjawab  tantangan  perkembangan  dunia  industri yang meningkat dengan cepat dan pesat serta menghasilkan fluks kalor tinggi. Fitur utama yang terdapat pada fasilitas uji antara lain:
Daya heater yang dapat disuplai mencapai 2100 W.
1) Laju aliran massa maksimum 2,5 lpm.
2) Visualisasi lewat transport fluida.
Berdasarkan pengujian awal dengan variasi laju aliran 0,5; 1,0 dan 1,5 LPM dan variasi daya heater 0 – 180W dengan setiap kenaikan 30W, diperoleh hasil sebagai berikut : 1) Nilai temperatur permukaan T s diperoleh pada laju aliran ṁ 3 dengan rata-rata nilai T s 48,44°C.  Berikutnya  pada  laju  aliran  fluida ṁ 2 dengan  rata-rata  nilai T s 50,48°C  dan ketiga laju aliran fluida ṁ 1 dengan rata-rata nilai T s 53,26°C. 2) Nilai rata-rata temperatur fluida ( T f ) yang diperoleh laju aliran ṁ 3 dengan rata-rata nilai T f 29,95°C, kemudian laju aliran ṁ 2 rata-rata temperatur fluida ( T f ) 30,57°C. Ketiga laju
0 10 20 30 40 6 12 18 24 30 37 Tf ( °C ) q″ (kW/m2) m1 = 0,0085 kg/s m2 = 0,017 kg/s m3 = 0,025 kg/s 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 6 12 18 24 30 37 h (k W /m 2 .K ) q″ (kW/m 2 ) m1 = 0,0085 kg/s m2 = 0,017 kg/s m3 = 0,025 kg/s ṁ 1 = 0,0085 kg/s ṁ 2 = 0,017 kg/s ṁ 3 = 0,025 kg/s ṁ 1 = 0,0085 kg/s ṁ 2 = 0,017 kg/s ṁ 3 = 0,025 kg/s
aliran ṁ 1 rata-rata nilai T f yang diperoleh 33,26°C. 3) Kinerja  termal  untuk  nilai  koefisien  perpindahan  kalor (h) pada  laju  aliran ṁ 3 masih lebih baik jika dibandingkan laju aliran ṁ 1 dan ṁ 2 . Nilai rata-rata h pada m 3 yaitu 1,32 kW/m 2 .K. Untuk ṁ 2 diperoleh rata-rata nilai h 1,23 kW/m 2 .K. Laju aliran ṁ 1 diperoleh rata-rata nilai h 1,22 kW/m 2 .K.

## 5. Ucapan Terimakasih
Ucapan  terimakasih  diberikan  kepada:  Program  Magister  Teknik  Mesin  Universitas  Gadjah Mada  dan  tim  peneliti Thermal  Management  System Laboratorium Perpindahan  Kalor  dan Massa, Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada. Penelitian ini didanai oleh  Hibah  Penelitian  Departemen  Teknik  Mesin  dan  Industri  Fakultas  Teknik  UGM  tahun 2021.
6. Daftar Pustaka [1] Osman, O. S., El-Zoheiry, R. M., Elsharnoby, M., dan Nada, S. A. (2021). Performance enhancement and comprehensive experimental comparative study of cold plate cooling of electronic  servers  using  different  configurations  of  mini-channels  flow. Alexandria Engineering Journal , 60 (5), 4451–4459.
[2] Alshaer, W. G., Rady, M. A., Nada, S. A., Palomo Del Barrio, E., and Sommier, A. (2017). An experimental investigation of using carbon foam–PCM–MWCNTs composite materials for thermal management of electronic devices under pulsed power modes. Heat and Mass Transfer/Waerme- und Stoffuebertragung , 53(2), 569–579.
[3] Khattak, Z., dan Ali, H. M. (2019). Air cooled heat sink geometries subjected to forced flow: A critical review. International Journal of Heat and Mass Transfer, 130, 141–161.
[4] He, Z., Yan, Y., dan Zhang, Z. (2021). Thermal management and temperature uniformity enhancement of electronic devices by micro heat sinks: A review. Energy, 216, 119223.
[5] Yue, Q. L., He, C. X., Wu, M. C., & Zhao, T. S. (2021). Advances in thermal management systems  for  next-generation  power  batteries.  International  Journal  of  Heat  and  Mass Transfer, 181, 121853.
[6] Imran,  A.  A.,  Mahmoud,  N.  S.,  dan  Jaffal,  H.  M.  (2018).  Numerical  and  experimental investigation  of  heat  transfer  in  liquid  cooling  serpentine  mini-channel  heat  sink  with different new configuration models. Thermal Science and Engineering Progress, 6, 128– 139.
[7] Jaffal, H. M., Freegah, B., Hussain, A. A., dan Hasan, A. (2021). Effect of the fluid flow fragmentation on the hydrothermal performance enhancement of a serpentine mini-channel heat sink. Case Studies in Thermal Engineering 24, 100886.