Perpustakaan Digital ITB

Perpindahan panas konduksi dan konveksi pada aliran udara tambang bawah tanah perlu diketahui secara teliti agar dapat dilakukan perancangan sistem ventilasinya untuk memenuhi nilai ambang sesuai dengan peraturan KEPMEN 555.K/26/M.PE/1995 pasal 370 ayat 1 dan 14, untuk mempelajari hal tersebut dilakukan simulasi model fisik skala laboratorium serta pengolahan dan perhitungannya dengan metode analitik (Hukum Termodinamika mengenai perpindahan panas). Analisis analitik juga terdapat pada perangkat lunak ventsim visual 4, namun selama ini belum pernah diverifikasi dengan hasil pengukuran yang didapat dari model fisik. Penelitian dilakukan dengan menggunakan massa udara yang dilewatkan pada oven sehingga terjadi pemanasan dan selanjutnya terpindahkan di sepanjang model jaringan fisik antara lain; jalur lurus, bercabang dua dan bercabang tiga yang semuanya terbuat dari pipa PVC dengan diameter 0,105 m (skala 1:40 terhadap dimensi terowongan di lapangan). Variasi yang diberikan pada setiap kondisi terdiri dari kecepatan kipas hisap 0,29 dan 1,56 m/s serta temperatur awal oven 40, 50 dan 60 oC. Terkait simulasi pada ventsim pemodelannya memerlukan data dimensi karakteristik, spesifikasi sumber panas dan debit aliran udara untuk memberikan kondisi seperti pengujian laboratorium. Berdasarkan hasil pengolahan data dan analisis, didapat bahwa formulasi perpindahan panas dapat diaplikasikan pada setiap model jaringan dengan memasukkan parameter properti fisik, termal, data pengukuran debit dan temperatur. Perpindahan panas konduksi dan konveksi sebagai Q losses akan sangat berpengaruh pada jaringan akibat variasi material yang kontak dengan udara didalamnya sesuai dengan resistannya masing-masing. Pengaruh temperatur awal, kecepatan aliran dan percabangan, dilihat dari penurunan temperatur secara eksponensial (misal, ????=?????????????????) dan koefisien perpindahan panas hasil pengujian, dimana kisaran konstanta C-gradien m dan koefisien berturut-turut untuk model jaringan lurus (26,148-33,265 dan -0,02 sampai -0,01) dan 142,58-5191,56 W/m2C, model jaringan cabang dua (30,021-36,402 dan -0,1 sampai -0,14) dan 307,16-2646,92 W/m2C, model jaringan cabang tiga (28,754-35,248 dan -0,02 sampai -0,11) dan 282,59-2327,83 W/m2C. Perbandingan hasil pengujian laboratorium dan simulasi ventsim berupa galat temperatur dimana besar galat tidak lebih dari 15% pada model jaringan lurus, 30% pada model jaringan cabang dua, dan 20% pada model jaringan cabang tiga.