Abstrak  - Alat  penukar  panas  merupakan  komponen  yang sangat penting dari banyak proses industri dan peralatan yang meliputi  berbagai  aplikasi  teknik.  Meningkatkan  kesadaran untuk  pemanfaatan  sumber  daya  energi  yang  efektif, meminimalkan  biaya  operasional  dan  pemeliharaan  operasi murah  telah  menyebabkan  perkembangan  dari  alat  penukar panas  yang  efisien  seperti  alat  penukar  panas  kompak. Performa  alat  penukar  panas  kompak  bergantung  pada  pola permukaan fin, yakni plain fins dan wavy fins Permukaan plain fin yang  datar  membuat  aliran  membutuhkan  waktu  yang relatif  lebih  lama  untuk  memaksimalkan  perpindahan  panas jika  dibandingkan  pada  bentuk wavy  fin yang  bergelombang. Selain  merubah  pola  permukaan fin, upaya  lain  untuk  bisa memaksimalkan  proses  perpindahan  panas  pada plain  fins juga  dapat  dibentuk  dengan  penambahan obstacle pada permukaannya.  Performa  alat  penukar  panas  dengan obstacle dapat  diketahui  dengan  menganalisa  pola  aliran  dan perpindahan panas yang terjadi.   Penelitian ini dilakukan dengan  metode  simulasi  numerik  dengan  menggunakan bantuan software  Fluent  6.3.26. Simulasi  ini  dikondisikan dengan  menggunakan  model 2D-steady  flow,  turbulensi  k-ε RNG dan metode second-order upwind scheme. Pada penelitian ini yang divariasikan adalah panjang dari rectangular obstacle, yaitu 1,6mm, 2,5mm, 5mm yang terletak pada kemiringan 135 o berdasarkan titik pusat tube, diukur dari stagnation point pada staggered  tube  bank. Fluida  kerja  yang  digunakan  adalah udara  yang  dimodelkan  sebagai  gas  ideal  yang  mengalir melintas celah antara tube dengan temperatur inlet 310 K dan temperatur tubes konstan sebesar 347 K.  Dari  hasil  simulasi ini  didapatkan  visualisasi  kontur  kecepatan,  temperatur  dan visualisasi  pola  aliran  yang  terbentuk  serta  pembuktian hipotesa bahwa dengan penambahan obstacle akan meningkatkan  perpindahan  panas.  Dengan  penambahan obstacle dapat  mengakibatkan  peningkatan pressure  drop, sebesar  60-425%.  Selain  itu,  model modified juga  akan meningkatkan nilai nusselt number sebesar 10,3-31% terhadap model baseline (tanpa penambahan obstacle ).
Kata  kunci  -  rectangular  obstacle,  reynolds  number,  staggered tube banks.

## I. PENDAHULUAN
LAT penukar panas merupakan komponen yang sangat penting dari banyak proses industri dan peralatan yang meliputi  berbagai  aplikasi  teknik.  Meningkatkan  kesadaran untuk  pemanfaatan  sumber  daya  energi  yang  efektif, meminimalkan  biaya  operasional  dan  pemeliharaan  operasi yang  murah  telah  menyebabkan  perkembangan  dari  alat penukar  panas  yang  efisien  seperti  alat  penukar  panas kompak.
Seiring  dengan  berkembangnya  jaman, Fin  and Tube  heat  exchanger dituntut  untuk  dapat  menyajikan performa  yang  sesuai  dengan  fungsi  kerjanya  melalui
perubahan  bentuk  tipe  permukaan fin ataupun  modifikasi penambahan  pada  permukaan fin ,  seperti  penambahan Vortex Generator (VGs) atau penambahan obstacle Pada penelitian  Ramadhan [1] dapat disimpulkan dengan adanya  penambahan  vortex  generators  pada  tiga  baris tube banks yang tersusun  secara staggered menunjukkan adanya peningkatan  overall  Nu AV number  sebesar  10-20,4%  untuk kasus  30°  dan  10,4–27,7%  untuk  kasus  45° dengan  bentuk tube oval.[1] Berdasarkan penelitian terdahulu lainnya yang dilakukan  oleh  Chairunnisa  dan  Prabowo  [2]  dapat disimpulkan  bahwa  dengan  penambahan Convergency Promoters (CPs) menyebabkan adanya peningkatan ditribusi temperatur,  peningkatan  Nusselt  Number  rata-rata  sebesar 47-63%,  peningkatan    nilai  koefisien  konveksi  rata-rata sebesar  47-63%,  dan  perpindahan  panas  yang  terjadi  pada model modified lebih baik dibandingkan model baseline .[2]

## II. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  dengan  cara  melakukan  variasi panjang rectangular  obstacle,  sel anjutnya  akan  dilakukan simulasi numerik secara dua dimensi menggunakan software Fluent 6.3.26.  Skema  geometri  pada  penelitian  ini  dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Skema penelitian dengan dengan penambahan obstacle
Pada  metode  numerik  dibutuhkan  tiga  tahapan  utama yang  harus  dilakukan,  antara  lain:  preprocessing,  solving atau processing, dan postprocessing.

## Studi Numerik Pengaruh Panjang Rectangular Obstacle terhadap Perpindahan Panas pada Staggered Tube Banks
Hastama Arinta Fanny dan Prabowo
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : prabowo@me.its.ac.id
A
Tabel 1. Geometri compact heat exchanger tipe straight fin circullar tube Dimensi Nilai Tube Tube outside diameter (D) (mm) 10 Transverse pitch (S T ) (mm) 20 Longitudinal pitch (S L ) (mm) 20 Diagonal pitch (S D) (mm) 22.36 Tube row number 3 Gap (g) (mm) 1 Fin Air flow direction length (mm) 125 Obstacle Degree (θ) 135° Width (t) (mm) 0.5 S L /l 12; 8; 4 Length (l) (mm) 1.6 ; 2.5 ; 5

## A. Kondisi Kerja
Pada penelitian ini akan divariasikan panjang rectangular obstacle dengan  menggunakan  perbandingan  S l /l  =  12,  8, dan  4  yang  membentuk  sudut  135°,  diukur  dari  stagnation point  pada staggered  tube  banks. Fluida    kerja  yang digunakan  adalah  udara  sebagai  gas  ideal  yang  mengalir melintasi    cela  antara  tube  dengan  temperatur  inlet  310  K dan  temperatur  tube  konstan  sebesar  347  K.  Properties fluida dan boundary condition ditunjukkan pada tabel 2 dan 3.
Tabel 2. Properties fluida Temperatur inlet (K) 310 Density (kg/m 3 ) 1,1281 Panas Spesifik (Cp) (KJ/kg.K) 1,0074 Viskositas Absolut (μ) (N.s/m 2 ) 189,32 e-07 Viskositas Kinematik (m 2 /s) 16,896 e-6 Thermal Conductivity (W/m.K) 0,02704 Prandtl Number (Pr) 0,7056 Tabel 3. Boundary condition straight fin circular tube Boundary Condition Keterangan Inlet Tipe : Velocity Inlet Kecepatan : 5 m/s Temperatur Inlet : 310 K Outlet Tipe : Outflow Tube Tipe : Stationary Wall Temperatur : 347 K Material : Copper Obstacle Tipe : Stationary wall Garis bantu Tipe : Symmetry

## B. Preprocessing
Tahap pre-processing ini merupakan tahapan awal dalam sebuah  penelitian  secara  numerik  yang  dilakukan  dengan memasukan  data  awal.  Data  awal  yang  dimaksud  adalah skema geometry , meshing dan boundary  type untuk  benda uji.  Setelah  melakukan  pembutan  geometry,  langkah selanjutnya  adalah  melakukan    proses  meshing  dan menentukan boundary  type .  Pada  langkah  pembuatan
geometry , meshing dan boundary  type ini  dilakukan  pada gambit Bentuk meshing ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2. Meshing pada straight fin circular tube dengan penambahan obstacle.

## C. Processing
Pada  tahapan Processing penelitian  dilakukan  dengan menggunakan software berbasis  (CFD)  yang  terdiri  dari tahapan dibawah ini.
 Memilih Solver
Pada  saat  membuka  perangkat  lunak FLUENT terdapat pilihan  untuk  menggunakan Solver 2D  atau  3D  dengan keakuratan  tunggal  atau  ganda  ( single  precision / double precision ). Solver yang  digunakan  adalah  2D  dengan keakuratan ganda. Keakuratan ganda untuk kasus perpindahan panas yang melibatkan perbedaan konduktivitas  termal  yang  tinggi,  jika  menggunakan single precision  solver dapat  mengganggu  konvergensi  dan  atau akurasi hasil iterasi.
 Pemilihan Turbulance Modelling Penentuan turbulance  modelling yang  akan  digunakan dalam  simulasi  ini  mengacu  pada  penelitian  terdahulu bahwa  untuk  pemodelan  ini  menggunakan  metode Turbulance Modelling tipe k-epsilon RNG ( Re- Normalization  Group ).  Sehingga  model turbulance ini digunakan  sebagai  acuan  penelitian  dalam  pengambilan data. Model RNG k-epsilon diturunkan dengan menggunakan metode statistik yang teliti (teori
renormalilasi kelompok). Bentuk persamaan yang digunakan  sama  dengan  model  k-epsilon standard tetapi melibatkan beberapa perbaikan:
1. Model  RNG  mempunyai  besaran  tambahan  pada persamaan laju disipasi, epsilon, yang dapat meningkatkan  akurasi  untuk  aliran  yang  terhalang seacra tiba-tiba.
2. Efek putaran pada turbulensi juga terdapat pada model RNG,  sehingga  meningkatkan  akurasi  untuk  aliran yang berputar ( swirl flow ).
3. Model  RNG  menyediakan  formula  analitis  untuk bilangan Prandtl turbulent , sementara model k-epsilon standard menggunakan  nilai  bilangan Prandtl yang konstan (ditentukan oleh pengguna).
4. Model  k-epsilon  standard  merupakan  model  untuk kasus  dengan  bilangan  Reynolds  tinggi,  sedangkan model  RNG  menyediakan  formula  untuk  bilangan Reynolds rendah.
 Pemilihan Operating Condition
Kondisi operasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah tekanan  operasi  pada  fluida  berupa  gas  ideal  melalui  celah diantara  dua  fin  dan obstacle yang  berbentuk rectangular . Pada  penelitian  ini  tekanan  operasi  yang  digunakan  adalah 101325 Pa.
 Menentukan Boundary Condition
Dalam  mendefinisikan  sebuah  kasus,  harus  memasukkan informasi  pada  variabel  aliran  pada  domain  kasus  tersebut. Data yang diperlukan pada batas tergantung dari tipe kondisi batas  yang  digunakan.  Dalam  simulasi  ini  menggunakan batas  kondisi  yang  ditampilkan  pada  Tabel  4.  Untuk  aliran dua  dimensi  menggunakan absolute kriteria  konvergensi sebesar  1e-06.  Setelah  itu  baru  kemudian  dilakukan perhitungan dengan perintah iterasi.

## D. Postprocessing
Proses ini  merupakan proses  akhir dari simulasi. Dimana hasil  simulasi  berupa  data  kualitatif  dan  kuantitatif.  Data kuantitatif  berupa  visualisasi  aliran  dengan  menampilkan pola  aliran  dalam compact  heat  exchanger tipe Continuous Plate  fin  circular  tube .  Data  kuantitatif  berupa  distribusi kecepatan  dan  distribusi  temperatur  pada compact  heat exchanger tipe Continuous  Plate  fin  circular  tube .  Data kuantitatif  tersebut  akan  diolah  dengan  perangkat  lunak microsoft  excel untuk  mendapatkan  nilai  kecepatan  lokal, Nusslet  number  lokal  dan  nusselt  number  rata-rata. Sehingga  data  kuatitatif  tersebut  dapat  ditampilkan  dalam bentuk  grafik  yang  diperoleh  dari  data  hasil  iterasi  yang dilakukan oleh software Fluent 6.3.26.

## III. HASIL DISKUSI
Dalam penelitian ini didapatkan data secara kualitatif dan kuantitatif.  Analisa  data  secara  kualitatif  dilakukan  dengan menampilkan  pola  aliran  dari  masing-masing  model ( pathline  by  velocity  magnitude (kecepatan),  kontur kecepatan,  kontur  temperatur  dan  karakteristik  perpindahan panas  yang  disajikan  dalam  bentuk  grafik  meliputi pembahasan  kecepatan  lokal tube ,  koefisien  konveksi  lokal tube ,  Nusselt  number  lokal tube pada  masing-masing  baris pada  susunan tube dan  Nusselt  number  rata-rata  pada tube banks yang tersusun secara staggered terhadap variasi posisi sudut obstacle .

## A. Analisa Pola Aliran Terhadap Variasi Panjang Rectangular Obstacle
Suatu  aliran  yang  melintasi  suatu  bidang  tentu  akan membentuk  suatu  pola  berdasarkan  bentuk  bidang  yang dilewati.  Dalam  hal  ini  aliran  yang  akan  ditinjau  adalah aliran  yang  melewati tube  banks yang  tersusun  secara staggered tanpa  adanya  penambahan Obstacle dan  dengan adanya  penambahan Obstacle yang  berpasangan  dengan tube - tube dengan  kecepatan inlet 5  m/s  untuk  masing- masing posisi sudut 120 o , 135 o dan 150 o Gambar 3.

## a. Model Baseline (Tanpa Penambahan Obstacle)
Berdasarkan  Gambar  3,  fenomena  yang  terlihat  untuk visualisasi pathline kecepatan model baseline (tanpa adanya penambahan obstacle ),  dapat  dilihat  bahwa  kontur  aliran yang  terbentuk  ketika  aliran  melintasi  susunan tube terjadi perlambatan  kecepatan  sebelum  menumbuk tube (titik stagnasi)  pada  baris  berikutnya  kemudian  aliran  terpecah mengalir ke dua arah yaitu mengalir kebagian atas tube dan kebagian bawah tube .
Saat  aliran  mengalir  di  kedua  bagian  tersebut  kecepatan lokal tube memiliki  kecepatan  maksimum  karena  adanya penyempitan  celah  laluan  aliran.  Setelah  aliran  melewati celah  diantara  kedua tube tersebut  (V max ),  aliran  menuju kebagian  belakang tube dan  aliran  terseparasi  (aliran
memisah).Sebagian  aliran  menuju tube berikutnya  dan sebagian  lagi  berolak  ( vortex )  dibagian  belakang tube tidak langsung mengalir menuju tube berikutnya.
Gambar 3. Visualisasi pathline by velocity Magnitude

## b. Model Modified (Dengan Penambahan Obstacle)
Berdasarkan  fenomena  yang  terlihat  dalam  visualisasi pathline model modified (Gambar  3),  dapat  dilihat  bahwa pola  aliran  yang  terbentuk  ketika  aliran  akan  melintasi susunan tube terjadi  perlambatan  kecepatan  sebelum menumbuk tube (titik  stagnasi)  pada  baris  berikutnya kemudian  aliran  terpecah  mengalir  ke  dua  arah  yaitu mengalir  kebagian  atas tube dan  kebagian  bawah tube dan aliran  terpecah  lagi  mengalir  ke  bagian  atas  dan  bawah Obstacle untuk  diarahkan  ke tube berikutnya.  Saat  aliran mengalir  di  kedua  bagian  tersebut  kecepatan  lokal tube memiliki kecepatan  maksimum  karena adanya penyempitan celah  laluan  aliran  (antara tube dan obstacle serta obstacle yang  satu  dengan  lainnya  yang  berada  pada  satu  baris tube yang  sama).  Setelah  aliran  melewati  celah  sempit  (V max ), aliran menuju kebagian belakang tube , dan aliran terseparasi (aliran  memisah).  Sebagian  aliran  menuju tube berikutnya dan  sebagian  lagi  berolak  ( vortex )  dibagian  belakang tube dan  Obstacle  tidak  langsung  mengalir  menuju tube berikutnya. Vortex yang  terbentuk  dibelakang tube untuk model modified ini  semakin  sempit  dibandingkan  dengan model baseline .
B. Pengaruh Variasi Panjang Obstacle

## a. Kontur Kecepatan
Berdasarkan  gambar  4  terlihat  visualisasi  aliran berdasarkan contour  of  velocity  magnitude untuk  model baseline (tanpa  menggunakan obstacle )  dan  aliran  untuk model modified (dengan  menggunakan obstacle )  dengan variasi  S l /l  =  12,  S l /l  =  8,  S l /l  =  4,  disepanjang  permukaan tube pada baris pertama sampai baris ketiga.

## Gambar 4. Visualisasi Kontur Kecepatan
Berdasarkan  pada  gambar  5  mengenai  grafik  distribusi kecepatan  lokal tube pada  model baseline (tanpa  adanya penambahan obstacle ) dapat dilihat bahwa saat posisi aliran melintasi sudut 0°, kecepatan lokal tube akan bernilai 0 m/s untuk tube pada  baris  pertama.  Hal  ini  dinamakan stagnation point , dimana aliran udara pada kecepatan tinggi harus  berhenti  sesaat  sebelum  menumbuk tube .  Setelah melewati  posisi  tersebut,  kecepatan  akan  mengalami akselerasi  (peningkatan  kecepatan)  dengan  kecepatan maksimumnya  hingga  θ  ≈  60°.  Setelah  aliran  melewati posisi  tersebut,  aliran  menuju  kebagian  belakang tube (sisi downstream )  yang  diindikasikan  dengan  adanya  penurunan kecepatan  dan  adanya  peningkatan  tekanan  ( adverse pressure  gradient , )  pada  posisi  aliran  melintasi sudut  60° ≤  θ  ≤  120° dan  kemudian  aliran  akan  terseparasi pada sudut θ = 100° dimana momentum aliran tidak mampu lagi  menahan adverse  pressure  gradient dan effect  friction . Sehingga  aliran  akan  terlepas  dari  kontur body  tube yang diindikasikan  dengan  kecepatan  yang  bernilai  0  m/s. Kecepatan    egat tube yang  bernilai    egative  dikarenakan adanyanya back pressure yang  menyebabkan aliran berolak ( vortex ) pada posisi aliran sudut 102° ≤ θ ≤ 180°.
Trend  grafik  distribusi  kecepatan  lokal  model modified (dengan  adanya  penambahan obstacle ),  sebagaimana ditunjukkan  pada  gambar  6, tube pada  baris  pertama menunjukkan  adanya  peningkatan  kecepatan  (tekanan menurun, favorable  pressure  gradient )  pada  posisi aliran θ   60 o namun pada saat 0 o ≤ θ ≤ 120 o tube pada baris ini  memiliki  kecepatan  yang  sama  dengan  tube  baris pertama  pada  model  baseline.  Hal  ini  dikarenakan  pada posisi  tersebut  belum  adanya  pengaruh  dari  penambahan obstacle.  Saat  posisi  aliran  60 o ≤  θ  ≤  120 o ,  kecepatan  lokal
tube,  baik  model baseline dan modified mulai  mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan adanya peningkatan tekanan yang terjadi ( adverse pressure gradient , ). Kemudian pada  model  modified  (S l /l  =  12),  mengalami  peningkatan kecepatan  pada  posisi  aliran  120 o ≤  θ  ≤  140 o .  Saat  posisi aliran  140 o ≤  θ  ≤  170 o ,  kecepatan  lokal  tube  kembali mengalami  penurunan.  Sedangkan  tube  pada  baris  kedua, pada  posisi  aliran    0 o ≤  θ  ≤  40 o ,  mengalami  peningkatan kecepatan yang signifikan namun setelah melewati sudut 40 o kecepatan  lokal  pada  tube  baris  ini  mengalami  penurunan sampai  θ 120 o .  Kemudian  mengalami  peningkatan kecepatan kembali sampai posisi aliran pada θ   146 o dan mengalami  penurunan  yang  signifikan  sampai  posisi  aliran pada  θ 175 o .  Untuk  kedua  baris  tube,  setelah  aliran melintasi  tube  pada  posisi  sudut  θ    120 o (pada  sudut  ini mulai  terjadinya  separasi  yang  dikarenakan  momentum aliran  sudah  tidak  mampu  lagi  menahan  adverse  pressure gradient dan effect friction). Kecepatan lokal tube memiliki nilai yang negatif hingga θ   180 o dikarenakan adanya back pressure  yang  menyebabkan  aliran  berolak-olak  (vortex). Adanya  peningkatan  kecepatan  kembali  pada  model modified ini dikarenakan selain celah sempit yang terbentuk antara obstacle dengan tube.
Gambar 5. Distribusi Kecepatan Lokal Tube Model Baseline
Gambar  6.  Distribusi  Kecepatan  Lokal Tube Antara  Model Baseline dan Modified

## b. Distribusi Temperatur
Berdasarkan  gambar  7  terlihat  visualisasi  aliran berdasarkan contour  of  static  temperature untuk  model baseline (tanpa menggunakan obstacle ) dan model modified (dengan  menggunakan obstacle )  dengan  variasi  panjang rectangular  obstacle yaitu  S l /l  =  12,  8  dan  4.  Pada  kedua model  ini,  temperatur  inlet  (udara)  yaitu  310  K  dan temperatur  tube  konstan  sebesar  347  K.  Distribusi temperatur  kedua  model  ini  dapat  diartikan  dari  kelompok
kelompok  warna  yang  terbentuk,  dengan  indikasi  bahwa warna  biru  tua  memiliki  temperatur  yang  paling  rendah sedangkan  warna  merah  mengindikasikan  temperatur  yang tinggi.
Gambar 7. Visualisasi Kontur Temperatur

## Gambar 8. Temperatur Outlet
Berdasarkan  gambar  8,  dapat  dilihat  adanya  perbedaan antara  temperatur  outlet  pada  model baseline (dengan obstacle ) dan model modified (dengan obstacle ). Temperatur  outlet  model baseline lebih  rendah  daripada model modified. Dapat  disimpulkan  bahwa  dengan bertambahnya  panjang obstacle, maka  semakin  tinggi  pula temperaatur outletnya.

## c. Nusselt Number
Berdasarkan  gambar  9  mengenai  grafik  Nusselt  number lokal  tube  untuk  model baseline (tanpa  penambahan obstacle )  dapat  dilihat  trend  grafik  Nusselt  number  lokal pada tube baris pertama sampai ketiga pada kecepatan inlet 5  m/s,  yaitu  pada  saat  θ  ≡  0°  Nusselt  number  lokal  tube memiliki  nilai  tertinggi.  Hal  ini  disebabkan  adanya  daerah
stagnasi  ( stagnation  point )  pada  sudut  tersebut  saat  aliran udara  memiliki  selisih  temperatur  yang  minimum  antara dipermukaan tube  dan udara disekitar tube.
Gambar 9. Distribusi Nusselt Number Model Baseline
Pada  trend  grafik  Nusselt  number  lokal  tube modified (dengan  penambahan obstacle )  dengan  ketiga  variasi panjang obstacle pada  baris  pertama,  seperti  yang ditunjukkan  pada  gambar  10,  titik  stagnasi  pada  tube  baris pertama ketiga  model modified dan  model baseline bernilai sama. Kemudian pada tube pada baris pertama ketiga model modified menunjukkan  adanya  penurunan  nilai  Nusselt number lokal, pada saat 0° ≤ θ ≤ 110°. Saat posisi aliran di 110°  ≤  θ  ≤  140°  kecepatan  lokal  tube  baris  pertama  ketiga model tersebut mengalami peningkatan, kemudian mengalami  penurunan  hingga  θ  =  165°,  kemudian mengalami peningkatan lagi hingga  θ  =  180°. Nilai nusselt number  pada  θ  ≡  110°  dan  165°  mengalami  peningkatan dikarenakan adanya percepatan aliran yang disebabkan oleh adanya vortex yang terbentuk.
Gambar 10. Perbandingan Distribusi Nusselt Number Lokal Modified dengan Baseline Pada Baris Pertama
Berdasarkan  gambar  11  grafik  perbandingan  Nusselt number  ketiga  model modified dan baseline pada  baris kedua dapat terlihat adanya perbedaan Nusselt number pada titik  stagnasi,  pada  titik  stagnasi  nilai  dari  Nusselt  number pada  baris  kedua  cenderung  lebih  tinggi  daripada  nilai  dari Nusselt  number  pada  baris  pertama,  hal  ini  dipengaruhi adanya  kecepatan  aliran  udara  yang  lebih  tinggi  karena adanya  penyempitan  celah  yang  disebabkan  oleh  adanya obstacle, nilai  Nussselt  number  tertinggi  yaitu  untuk  model modified dengan  S l /l  =  4  sedangkan  terendah  yaitu  pada model baseline ,  hal  ini  disebabkan  panjang  dari  obstacle dengan  S l /l  =  4  dapat  lebih  baik  dalam  mengarahkan  aliran fluida  menuju  tube  pada  baris  berikutnya,  dengan  begitu kecepatan  aliran  fluida  akan  sangat  cepat  sehingga  dapat memaksimalkan  perpindahan  panas  yang  terjadi  pada  tube

## row berikutnya.
Gambar  11.  Perbandingan  Distribusi  Nusselt  Number  Lokal  Modified dengan Baseline Pada Baris Kedua
Tabel 4. Kisaran Kenaikan Nusselt number Lokal Tube Akibat Adanya

## Penambahan
Obstacle Tube pada baris ke- 1 2 3 S l /l = 12 5,2% 13,2% 12,3% S l /l = 8 6,9% 20,9% 21,1% S l /l = 4 13,1% 39,4% 39,8%
Gambar 12. Nusselt Number Rata-Rata Lokal Tube
Gambar 13. Nusselt Number Rata-Rata dan Pressure Drop
Tabel 5. Kisaran Kenaikan Nusselt number rata-rata Tube Akibat Adanya Penambahan Obstacle
Obstacle S l /l = 12 S l /l = 8 S l /l = 4 10,3% 16,4% 31%
Berdasarkan  gambar  13,  dapat  dilihat  bahwa  Nusselt number rata-rata pada model baseline dan modified (dengan
adanya  penambahan obstacle )  memiliki  trendline  grafik yang  semakin  naik  seiring  dengan  bertambahnya  panjang dari rectangular  obstacle .  Dapat  disimpulkan  bahwa semakin  panjang obstacle- nya  maka  semakin  besar  pula perpindahan  panas  yang  terjadi.  Sedangkan  untuk  pressure dropnya,  trendline  grafiknya  mengalami  kenaikan  seiring dengan  bertambahnya  panjang  obstacle.  Dapat  disimpulkan bahwa,    dari  ketiga  jenis  model  modified  (dengan penambahan obstacle), model modified dengan obstacle S l /l =  8  dapat  menghasilkan  perpindahan  panas  yang  baik, dengan pressure drop yang tidak begitu tinggi

## IV. KESIMPULAN
Dari  hasil  studi  numerik  yang  dilakukan  terhadap  variasi dari permodelan baseline dan modified dengan penambahan obstacle denga  variasi  panjang  dari rectangular  obstacle dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Distribusi  temperatur  pada  model baseline lebih rendah  dengan  indikasi  temperatur  outlet  yang lebih  rendah  dibandingkan  dengan  model modified dengan adanya penambahan obstacle .
2. Nilai  Nusselt  number  rata-rata  yang  dihasilkan  dari model modified dengan  adanya  penambahan obstacle meningkat , yakni  besar  peningkatannya berkisar  antara  10,3-31%  lebih  tinggi  dari  pada Nusselt number pada model baseline.
3. Perpindahan panas yang terjadi pada model modified dengan  adanya  penambahan obstacle lebih  baik dibandingkan  dengan  model baseline .  Dilihat  dari kenaikan  nilai  Nusselt  number  dan  didukung  juga oleh  visualisasi  kontur  kecepatan  dan  kontur temperatur
4. Dengan adanya penambahan obstacle, maka pressure drop  akan  mengalami  peningkatan,  sebesar  60- 425%, lebih tinggi daripada model baseline.
5. Dilihat  dari  nilai  Nusselt  number  rata-rata  dan pressure  drop,  model modified dengan  Sl/l=8 menghasilkan  performa  yang  lebih  baik  daripada kedua model yang lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ramadhan,  Abdulmajeed  A.  (2012) “Numerical Simulation On Fin and  Oval  Tube  Heat  Exchanger  With  Longitudinal  Vortex Generators”. Anbar Journal for Engineering Sciences 5 (1), 88-108.
[2] Chairunnisa  dan  Prabowo  (2013)  “ Studi  Numerik  Pengaruh Convergency  Promoters  (CPs)  terhadap  Karakteristik  Aliran  dan Perpindahan  Panas  dengan  ℓ/D  =  0.25,  pada  Tube  Banks  yang Tersusun  Secara  Staggered” .  Jurusan  Teknik  Mesin  FTI-ITS, Surabaya.