Valve Anbia Maulana

Pertemuan Sistem Fluida

Pendahuluan

بِسْمِ اللهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ

السَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُهُ

Nama : Anbia Maulana Pujiantoro

NPM: 1806181842

Pertemuan 1: Mengenai Valve

Pak Dai memjelaskan tentang penggunaan CDFSOF dengan melakukan praktik langsung berupa Valve.

Valve atau yang biasa disebut katup adalah sebuah perangkat yang mengatur, mengarahkan atau mengontrol aliran dari suatu cairan (gas, cairan, padatan terfluidisasi) dengan membuka, menutup, atau menutup sebagian dari jalan alirannya

katup memainkan peran penting dalam aplikasi industri mulai dari transportasi air minum juga untuk mengontrol pengapian di mesin roket.

Valve/Katup dapat dioperasikan secara manual, baik oleh pegangan , tuas pedal dan lain-lain. Selain dapat dioperasikan secara manual katup juga dapat dioperasikan secara otomatis dengan menggunakan prinsip perubahan aliran tekanan, suhu dll. Perubahan2 ini dapat mempengaruhi diafragma, pegas atau piston yang pada gilirannya mengaktifkan katup secara otomatis.

Valve memiliki fungsi :

1. Start / Stop sebuah aliran

2. Meregulasi sebuah aliran

3. Menghindari backflow aliran ( Aliran bergerak 1 Arah )

Kemudian Bang Ales menjelaskan tentang ilmu yang beliau jelaskan tentang materi sebelum UTS. CFD (Computational Fluid Dynamics) adalah Software analisis untuk melakukan simulasi saat sebuah benda diberikan gaya fluida. Disana dapat dihasilkan sebuah grafik / analisa beruba pressure drop, kecepatan aliran dan lain sebagainya.

Contohnya fenomena konduksi, konveksi, aliran, dan lain-lain. Selain itu CFD berguna untuk menghitung rumus dan visualisasi sehingga kita dapat memanfaatkan sistem fluida.

Ada 3 jenis gate valve:

1. Rising Stem Gate Valve, jika dioperasikan handwheel naik dan stem juga naik

2. Non Rising Stem Gate Valve, jika di opersikan handwheel tetap dan stem juga tetap.

3. Outside Screw & Yoke Gate Valve, jika di operasikan handwheel tetap tapi stemnya naik.

Rising Stem & Non Rising Stem digunakan untuk tekanan yang tidak terlalu tinggi, dan tidak cocok untuk getaran. Outside Screw & Yoke Gate Valve amat cocok digunakan untuk high pressure. Biasanya OS & Y banyak di gunakan di lapangan minyak, medan yang tinggi, temperature tinggi. Karena pada OS & Y stem naik atau turun bisa dijadikan sebagai penanda. Contoh, apabila stem tinggi itu menandakan posisi valve sedang buka penuh. Pada dasarnya body & bonet pada gate terbuat dari bahan yang sama.

Lalu kami menjalankan simulasi dengan CFDSOF mengenai pressure drop pada aliran gate valve yang berasal dari youtube CDFSOF.

Berikut hasil yang sudah saya lakukan simulasi :

Pada pertemuan kali ini, materi yang dibahas adalah mengenai valve, sembari mereview materi tentang mekanika fluida terutama tentang aplikasi CFDSOF. Valve adalah suatu bagian pada pipa yang fungsu utamanya untuk mengatur, membuka, memulai dan menghentikan suatu aliran fluida.Adapun, CFDSOF itu sendiri berfungsi untuk memberikan suatu visualisai tentang aplikasi aliran fluida baik internal maupun eksternal. Tentunya banyak sekali kemudahan yang didapat dalam meggunakan aplikasi CFDSOF, diantaranya adalah: Mempermudah kalkulasi saat menghitung yang kaitanya dengan aliran fluida, karena menggunakan simulasi sehingga tidak perlu mengeluarkan biaya yang besar dalam mencoba suatu rancangan yang kaitannya dengan pengaliran fluida, dan banyak juga kelebihan lainnya.

Salah satu fungsi valve adalah

1. Tempat start/stop suatu aliran. 2. Tempat untuk meregulasi sebuah aliran. 3. Menghindari terjainya backflow. Fokus pertemuan kali ini adadalah mengenai valve, oleh karena itu untuk dapat mempermudah memahami tentang valve dan tentang bagaimana cara valve itu sendiri bekerja. Saya menggunakan aplikasi CFDSOF. Pada simulasi menggunakan aplikasi CFDSOF ini, saya bertujuan untuk melihat bagaimana valve itu bekerja dengan mencari pressure drop yang terjadi pada valve tersebut. Adapun pressure drop itu sendiri didapat dari adanya perbedaan pressure atau tekanan antara pressure pada inlet dan pressure pada outlet. Sehingga delta pressure yang didapat menandakan besaran pressure drop yang terjadi.

Berikut akan saya berikan step by step pada saat saya melakukam simulasi pada valve dengan menggunakan aplikasi dari CFDSOF. Dengan tujuan mencari pressure drop sesuai dengan deskripsi saya pada paragraf diatas.

Berikut adalah valve yang saya gunakan dalam melakukan simulasi ini:

1. Pertama, meng-import file mesh tersebut kedalam CFDSOF, kemudian menyesuaikan ukuran ataupun scale-nya. Karena pada mesh yang telah saya unduh sebelumnya ukuranyan sudah di set sesuai dengan yang ada pada video tutorial, sehingga scaling tidak perlu dilakukan.

2. Mengatur survace refinementnya menjadi 2, pada Geometry Mesh, kemudian meng-klik auotosize dimensions pada Box Mesh Dimension. Dengan demikian ukuran pada mesh akan ter-set sesuai dengan default, yang mana sudah sesuai dengan mesh pada video tutorial.

3. Menentukan box mesh boundary, sumbu-x positif sebagai outlet, x negatif adalah inlet, y positif adalah wall dan sumbu sisanya adalah boundary.

4. Mengatur Mesh Location sehingga posisinya terdapat di dalam cilinder pada valve, yang menandakan bahwa tempat tersebut dilalui oleh fluida. Kemudian klik opsi generate mesh pada menu paling bawah.

5. Setelah mesh sudah ter-generate, lakukan checking pada mesh dengan menggunakan menu pada check mesh sampai ada indikator 'mesh ok'. Hal tersebut menandakan bahwa mesh yang di check tidak terdapat masalah secara geometris dan siap untuk dilakukan simulasi aliran fluida.

6. Setelah mengatur geometri dan mesh, saya beralih ke model untuk menentukan jenis aliran fluida yang akan melalui valve tersebut. Pertema-tama saya menentukan simulation model terlebih dahulu dengan mengubah laminar menjadi RANS pada menu Turbulance, sehingga akan muncul menu Turbulance pada sidebar Model. 7. Langkah selanjutnya adalah mengubah turbulance model dari standart ke SST k-w pada menu Turbulance pada sidebar.

8. Kemudian mengatur boundary property, melalui menu Boundary Conditions. Dengan membuat inlet menjadi velocity inlet dengan velocity-nya sebesar 1 meter per second, kemudian membuat outlet menjadi outflow dengan boundaries lainnya dibuat default saja. Adapun velocity-nya dibuat menjadi 1 m/s menandakan bahawa adanya aliran fluida yang masuk melalui inlet dengan kecepatannya sebesar 1 m/s.

9. Setelah itu, kita dapat beranjak ke CFD-Solve untuk menjalankan simulasi kita pada valve seusai dengan parameter yang telah kita set (Model dll selain pada set penjelasan diatas dibuat menjadi default saja.). Pertama, yang saya lakukan pada menu CFD-solve adalah mengatur number of literationnya menjadi sebanyak 3000 literasi dan men-setting data writting control menjadi run time pada literasi ke-3000. Kemudian jalankan operasi run solver.

Selama menunggu literai mencapai titik konvergen, akan terdapat grafik residual yang akan muncul pada monitor.

10. Rupanya pada model yang saya simulasikan, literasi sudah mencapai konvergen pada literasi ke 967 dalam waktu kurang dari 1 menit. Setelah mencapai konvergen, barulah dapat dilakukan alisis aliran fluida pada valve melalui menu CFD-Post yang kemudian akan dialihkan ke aplikasi paraview.