Tugas Besar aplikasi CFD

tugas besar aplikasi CFD saya mengangkat tema pengaruh sinar matahari terhadap sirkulasi udara dalam ruangan, untuk lebih detail bisa dilihat pada video dibwah ini

http://youtu.be/55ogb5CPnKc

Mencari Cd/Koefisien Drag dengan geometri yang berbeda pada aliran laminar

22 Mei 2012

pada pertemuan ini yang dilakukan adalah melakukan permodelan untuk aliran eksternal dengan laminar flow hal yang ingin dicari adalah nilai koefisien drag. Dalam simulasi ini variabel yang dibedakan yakni bentuk geometri dari benda yang akan dilewati oleh aliran, yakni ;

a/b = 1

a/b < 1

a/b > 1

dimana a adalah nilai panjang dari benda dan b adalah lebar nya.
Dalam perhitungan matematis nilai Cd dapat dicari dengan menggunakan persamaan;

dimana nilai Fd merupakan gaya yang timbul akibat adanya hambatan .
Besarnya Fd dapat diketahui besarnya dengan melakukan simulasi menggunakan CFDSOF pada ketiga konfigurasi dimensi panjang objek yang akan disimulasikan.

tujuan dari simulasi ini adalah membandingkan hasil dari simulasi dengan teoritis dimana yang ingin dibanding kan adalah nilai dari Cd.
oleh karena itu di butuhkan nilai CD dari teoritis.

Domain yang digunakan dalam simulasi ini adalah sebagai berikut;

Sedangkan untuk input nilai kecepatannya adalah 0.1m/s dan salah sati sisi lainnya adalah tekannanya 0

langkah selanjutnya adalh menentukan geometri yang akan dilewati oleh aliran yakni a/b=1, a/b<1, dan a/b>1. dan kemudian lakukan iterasi setelah memasukkan benttuk geometris yang dinginkan

Perbandingan hasil analitis dan simulasi pada soal 8.2 Munson

Selasa, 15 Mei 2012

Pada pertemuan ini kelas CFD dan Mekflu di gabung dimana membahas soal mekanika fluida berikut soalnya;

diketahui ;

• Berat spesifik minyak γ = 8900 N/m3
• Viskositas Minyak = 0.10 N.s/m2
• Panjang pipa = 0.5 m
• Diameter pipa = 23 mm = 0.023 m, jari – jari pipa = 0.0115 m

Ditanyakan :  Tentukan nilai selisih tekanan?

                      nilai h?

Jawab :

Langkah 1, tentukan besarnya nilai kecepatan yang mengalir dimana alirannya adalah laminar

 gunakan persamaan Bernouli

dikarenakan nilai z1=z2 dan v1=v2 maka ada nilai yang harus ditambahkan yakni nilai faktor gesek sehingga persamaannya menjadi ;

Sehingga nilai nya adalah

Langkah 2, mencari nilai h yakni dengan persamaan Bernouli juga sehingga di dapat nilainya seperti berikut:

 

Oke sekarang kita bandingkan hasil analitis dengan simulasi, dimana simulasi ini dapat mencari perbedaan tekananya, berikut caranya;\

Tentukan model domain nya seperti berikut:

senin, 21 mei 2012

beda satuan dapat menyebabkan hasil berbeda dan menyebabkan permodelan salah

Simulasi Aliran eksternal (aerodynamics) melihat efek vortex pada aliran laminar

selasa 1 mei 2012

pertemuan kali ini mensimulasikan aliran eksternal (aerodynamics)

tujuannya adalah melihat efek vortek pada aliran luar

dalam permodelan ini ukuran domainnya adalah

P=6m , L= 2m , Cell i= 100 cell dan Cell j= 30, kemudian benda yang akan kita lewati aliran adladh berbentuk persegi panjang yang sedikit di modifikasi berikut penampakannya

kemudian kita atur model yang akan di aktifkan dalam hal ini adalh ikatan waktu

Setelah itu input nilai inlet yang akan dimasukkan pada simulasi kali ini

untuk inlet 1 >> nilai u=100m/s

untuk inlet 2>> nilai tekanan =0

Banyak fluida pada satu fase

Pada simulasi kali ini adalah membuat simulasi lebih dari 1 jenis fluida dalam fase yang sama, dimana fluida yang di input adalah udara dengan gas CO2

Oke kita lakukan, sama seperti sebelumnya langkah awal yang dilakukan adalah menentukan domain dari simulasi kali ini, berikut penampakannya:

oke domainnya adalah  P= 1m, L= 1m, Cell i = 10, Cell j = 10

kemudian masukkan modelnya

Atur Inlet 1 dengan kecepatan u= 0.001 dan Co2= 0

Permodelan perbesaran pipa menggunakan CFDSOF

Dalam perbesaran pipa dikenal dengan 2 jenis yakni ;

1. Sudden Enlargement (pembesaran secara mendadak)

2. Gradual Enlargement (pembesaran secara bertahap)

pembesaran pipa tetap akan menghasilakan kerugian atau dikenala dengan loses, baik mayor loses maupun minor loses.

Untuk sudden enlargement keuntungannya adalah pada rasio diameter pipa dan sudut pembesaran, namun kelemahannya adalah energi yang hilang sangatlah besar.

Sedangkan untuk gradual enlargement keuntungannya adaldah energi yang hilang dapat berkurang, namun kelemahannya rasio diameter pipa dan sudut pembesarannya tidak maksimal.

Baiklah kita akan coba melakukan permodelkan ke dua kasus tersebut dan membandingkannya dengan teori di atas ;

Sudden Enlargement (mendadak)

dalam percobaan ini variabel yang di input adalah nilai tekanan dari sisi kiri dan kanan dan di dapat hasil sebagai berikut, dimana nilai tekanan yang di input adalah 10 dan 15, berikut hasilnya

Kontur tekanan

Profil tekanan

Kontur kecepatan

Profil Kecepatan

Vektor Kecepatan

Permodelan selanjutnya adalah untuk gradual enlargement, dimana variabel yang digunakan sama

Unsteady Flow

senin, 23 april 2012

untuk steady flow permodelan digunakan untuk variabel-variabel yang tetap.
untuk beberapa kasus seperti pemanasan logam, terjadi proses transien
transien perubahan menurut waktu

 nah dalam pertemuan kali ini adalh melakukan permodelan untuk aliran unsteady yang dipengaruhi oleh keadaan transient/ variabel waktu,

Berikut contoh kasus dalam 1 dimensi

Permodelan yang akan di simulasikan:

Tahap Pre Processing
pada tahap ini kita akan mensimulasikan permasalahan diatas dimana domain nya adalah P = 1, T = 0,1. dan cell 1 = 10 dan cell j = 3. Modelkan yang akan kita gunakan adalah Hitung temperatur, KS Fluk Panas dan Wall konduktif. Menu tersebut dapat di rubah di bagian model. berikut tampilannya :

domain yang akan disimulasikan, dan berikut tampilan model yang di gunakan;

kemudian atur cell seperti berikut :

masukkan model seperti berikut:
untuk wall 1 >> input nilai temperatur 473 Kelvin, kemudian fluks panas 0

untuk wall 2>> input nilai temperatur saja yakni 273 Kelvin

Sedangkan untuk wall 3>> input konduktiviti termal 10

langkah selanjutnya adalah memasukkan nilai yg akan di tempel, dalam ini adalah temperatur berikut gambarnya