EFEK PERUBAHAN JENIS FLUIDA PADA ALIRAN DI HEAT EXCHANGER DENGAN SIMULASI ANSYS FLUENT
Rida Siti Nur'aini Mahmudah, Universitas Negeri Yogyakarta, Indonesia
Abstract
Heat exchanger merupakan komponen penting dalam sistem termal, termasuk reaktor nuklir, yang berfungsi mentransfer panas antar fluida. Efisiensi perpindahan panas sangat bergantung pada jenis fluida kerja yang digunakan. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan kinerja tiga jenis fluida air, air berat, dan garam cair FliBe pada heat exchanger tipe shell and tube menggunakan simulasi numerik dengan perangkat lunak ANSYS Fluent. Simulasi dilakukan dalam kondisi tunak dan aliran turbulen dengan finite volume method (FVM) serta algoritma SIMPLEC.
Parameter suhu inlet fluida ditentukan berdasarkan referensi, yaitu 300 K dan 340 K untuk air dan air berat, serta 824,82 K dan 864,82 K untuk FliBe. Hasil simulasi menunjukkan bahwa konfigurasi FliBe–FliBe memiliki efektivitas perpindahan panas tertinggi sebesar 41,80%, diikuti oleh air–air sebesar 26,14% dan air berat–air berat sebesar 24,07%. Distribusi suhu pada fluida FliBe juga menunjukkan kontur yang stabil dan linier, mencerminkan perpindahan panas yang efisien.
Dengan demikian, FliBe dinilai sebagai fluida kerja yang potensial untuk sistem perpindahan panas bersuhu tinggi, khususnya dalam aplikasi reaktor nuklir generasi lanjut seperti Molten Salt Reactor (MSR).
Keywords
Full Text:
PDFReferences
Hakim, R. R. A. (2020). Model energi Indonesia, tinjauan potensi energy terbarukan untuk ketahanan energi di Indonesia: Literatur review. ANDASIH Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 1(1), 1-11.
Kuntoro, I. (2023). Keselamatan Reaktor Nuklir. Jakarta: Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN)
Wang et al. (2017). Heat transfer analysis of the advanced Molten Salt Reactor Experiment (MSRE) conceptual design.
Ignatiev et al (2014). “Progress in development of Li, Be/F molten salt actinide recycler & transmuter concept”,
Elsheikh, B.M. (2013). Safety assessment of molten salt reactors in comparison with light water reactors. Journal of Radiation Research and Applied Sciences, 6(2), pp.63-70.
Forsberg, Charles et al. (2022). Status of Molten Salt Reactor Development at Terrestrial Energy and MSRE Lessons Learned. Nuclear Technology: 1-24.
Ali, Hasan et al. (2022). A Comparison of Finite Difference and Finite Volume Method with Numerical Simulations: Burgers Equation Model. https://doi.org/10.1155/2022/9367638
Novalianda, Sari et al. (2020). Perhitungan Desain Reaktor GFR berbasis bahan bakar Uranium Nitride. Jurnal Penelitian Sains, 22(2), 50-54. http://ejurnal.mipa.unsri.ac.id/index.php/jps/index
Widharma, I Gede Suputra et al. (2020). Distributed Control System pada Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). Tesis. Politenik Negeri Bali
Köse, Uğur et al. (2019). Heat exchanger Design Studies for Molten Salt Fast Reactor. EPJ Nuclear Sci. Technol. 5, 12. https://doi.org/10.1051/epjn/2019032
Kuchibhotla, Aditya et al. 2020. Forced Convection Heat exchanger of Molten Salt: A review. Nuclear Engineering and Design 362 110591
Sunu, Putu Wijaya et al. 2020. Karakteristik Temperatur Fluida Dingin Pada Grooved Double Pipe Heat exchanger. Jurnal Teknosains. 10(1): 64-74. https://doi.org/10.22146/teknosains.43291
Widiawaty, Candra Damis et al. 2017. Pemodelan dan Analisis Kinerja Shell and Tube Heat exchanger Dengan Metode CFD. Jurnal Politeknologi 16(3): 239-244
Suhaemi, Tjipa. 2018. Prospek Desain Reaktor Berbahan Bakar Cair Molten Salt Reactor. Jurnal Seminat Nasional Teknoka 3(2502-8782): 64-69
F. Bostelmann, S. E. Skutnik, E. D. Walker, G. Ilas & W. A. Wieselquist (2022) Modeling of the Molten Salt Reactor Experiment with SCALE, Nuclear Technology, 208:4, 603-624. https://doi.org/10.1080/00295450.2021.1943122
Wu, Jianhui et al. 2022. A Review of Molten Salt Reactor Multi-Physics Coupling Models and Development Prospects. Energies 2022, 15, 8296. https://doi.org/10.3390/en15218296
Parastiwi, Andianti et al. 2018. Pemantauan Perubahan Suhu Terhadap Pengontrolan Pada Heat exchanger Dengan Sensor PT100 Berbasis. Jurnal ELTEK 16(2): 62-79
Fikri, M. R. H. (2025). Analisis Pengaruh Densitas Beton terhadap Distribusi Radiasi di Luar Bunker Linac Menggunakan Particle and Heavy Ion Transport Code System (Phits). [Skripsi, Tidak diterbitkan]. Universitas Negeri Yogyakarta
Son, I. W., Choi, S., Kimb, S. J., & Leea, J. I. (2022). Heat exchanger design study for micro molten salt reactor. In Transactions of the Korean Nuclear Society Spring Meeting Jeju.
Achmad, F., Tampubolon, Y. A. S., Fajri, M., Nury, D. F., Prahmana, R. A., Suhartono, S., & Suharto, S. (2023). Efek laju alir dan arah aliran terhadap analisis performa alat penukar panas tipe shell and tube heat exchanger menggunakan SCADA. Jurnal Rekayasa Proses, 17(2), 148-157.
Engineering Toolbox. Dry Air Properties. Diakses pada 10 Juli 2025 dari https://www.engineeringtoolbox.com/dry-air-properties-d_973.html
Adenuga, K. O. (2021). Design of a Heat Exchanger for a Supercritical CO2 Turbine System. West Virginia University.
Saeed, A. M., & Alfawaz, T. A. F. (2025). Finite Volume Method and Its Applications in Computational Fluid Dynamics. Axioms, 14(5), 359.
Miftahuddin, Y., Umaroh, S., & Karim, F. R. (2020). Perbandingan metode perhitungan jarak euclidean, haversine, dan manhattan dalam penentuan posisi karyawan (Studi Kasus: Institut Teknologi Nasional Bandung). Jurnal Tekno Insentif, 14(2), 69-77.
DOI: https://doi.org/10.21831/jifta.v12i2.24993
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Copyright (c) 2025 Jurnal Ilmu Fisika dan Terapannya
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
View My Stats