Izzuddin Al Qossam

Background

Penelitian saya terkait steam combustion pada incinerator MSW. Kegiatan ini merupakan kolaborasi antara Laboratorium Gasifikasi dan PT Bumiresik Nusantara Raya. Permasalahan yang ingin diselesaikan adalah bagaimana asap pembakaran sampah pada incinerator menjadi lebih bersih dan tidak terjadi overheated. Salah satu inovasi yang coba dikembangkan adalah intermittent furnace dengang dual chamber. Primary chamber menggunakan sistem superheated steam untuk meningkatkan suhu pembakaran sampah dengan jumlah yang sampah yang lebih sedikit. Secondary chamber digunakan untuk pembakaran sampah dengan volume sampah lebih banyak dan terhubung dengan primary chamber. Tujuan adanya intermittent furnace agar efek dari steam combustion dapat meningkatkan pembakaran pada secondary chamber dan mencegah adanya overheated pada secondary chamber.

Langkah awal penelitian dilakukan dengan pemodelan ASPEN Plus dan CFD agar dapat melihat karakteristik steam pada pembakaran dan karakteristik distribusi temperatur pada furnace.

---

DAI5 Conscious Thinking Framework

Framework DAI5 adalah pendekatan penyelesaian masalah yang baru dan menekankan metode yang komprehensif, terstruktur, serta melibatkan kesadaran penuh. DAI5 merupakan singkatan dari Dr. Ahmad Indra sebagai pencipta dan pengembang framework ini dan empat tahapan utama: Intention (Niat), Initial Thinking (Pemikiran Awal), Idealization (Idealisasi), dan Instruction Set (Set Instruksi).

1. Dr. Ahmad Indra: Nama ini mengacu pada pencipta dan pengembang framework DAI5, yaitu Dr. Ahmad Indra. Framework ini dikembangkan dengan latar belakang filosofi dan pendekatan khusus yang dirumuskan oleh beliau dalam upaya untuk menciptakan solusi problem solving berbasis conscious thinking.

2. Intention (Niat): Langkah awal yang mengarahkan seluruh proses penyelesaian masalah. Dalam tahap ini, niat dan tujuan yang jelas harus ditentukan, dan sering kali niat tersebut mengandung elemen spiritual yang berhubungan dengan usaha untuk mencari ridho Tuhan. Subjektivitas sangat mempengaruhi niat, yang dapat bervariasi tergantung pada pengalaman pribadi, nilai, dan keyakinan individu.

3. Initial Thinking (Pemikiran Awal): Ini adalah tahapan di mana dilakukan eksplorasi awal terhadap masalah, yang meliputi pengumpulan informasi dan pemahaman yang lebih mendalam tentang konteks permasalahan. Tahap ini melibatkan analisis awal untuk mendapatkan gambaran besar serta prinsip-prinsip dasar yang terlibat dalam permasalahan.

4. Idealization (Idealisasi): Pada tahap ini, masalah yang kompleks disederhanakan melalui berbagai asumsi atau pendekatan yang dapat dipertanggungjawabkan. Tujuannya adalah untuk memfokuskan hanya pada variabel-variabel penting sehingga masalah menjadi lebih terarah dan mudah diselesaikan.

5. Instruction Set (Set Instruksi): Tahap terakhir di mana langkah-langkah terstruktur dan sistematis disusun untuk menyelesaikan masalah. Ini berfungsi sebagai panduan yang jelas, berdasarkan hasil dari proses idealisasi sebelumnya.

Framework DAI5 ini menekankan kesadaran penuh dalam setiap tahap penyelesaian masalah, yang membedakannya dari metode lain yang lebih teknis dan objektif, karena ia juga mempertimbangkan aspek spiritual dan subjektivitas pribadi. Saya menggunakan DAI5 Conscious Thinking Framework ini sebagai landasan berpikir untuk menyelesaikan masalah di pengaplikasian CFD. [[1]]

---

Aplikasi CFD pada Lid Driven Cavity Flow

1. Pembentukan Vorteks Primer:

Vorteks primer terbentuk sebagai pola aliran sirkular dominan yang disebabkan oleh pergerakan tutup (lid driven cavity). Ketika tutup bergerak secara tangensial, ia menyeret fluida yang ada di dekatnya, menghasilkan gaya gesekan yang menyebabkan fluida berputar di dalam rongga. Ini menciptakan aliran sirkulasi yang dikenal sebagai vorteks primer, yang memusat di sekitar bagian tengah rongga. Vorteks primer biasanya berada di pusat rongga dan berbentuk elips atau lingkaran, bergantung pada bilangan Reynolds dan aspek rasio rongga.

2. Pembentukan Vorteks Sekunder:

Vorteks sekunder terbentuk di dekat dinding-dinding yang stasioner, terutama di sudut-sudut rongga. Vorteks ini lebih kecil dan kurang kuat dibandingkan vorteks primer. Vorteks sekunder terjadi karena aliran fluida di sudut-sudut tersebut terjebak oleh aliran sirkulasi vorteks primer, sehingga terbentuk pola sirkulasi lokal di area sudut tersebut. Vorteks sekunder terbentuk di sudut kiri bawah dan kanan bawah rongga, serta kadang-kadang di sudut atas, tergantung pada kondisi aliran. Pada bilangan Reynolds yang rendah (aliran laminar), vorteks sekunder berukuran kecil dan lemah, namun seiring dengan meningkatnya bilangan Reynolds, vorteks sekunder menjadi lebih besar dan lebih jelas. Bahkan, pada aliran turbulen yang lebih tinggi, vorteks tersier bisa muncul di beberapa sudut.

Dinamika Vorteks dan Bilangan Reynolds:

-> Pada Bilangan Reynolds Rendah (aliran laminar): Vorteks primer mendominasi, sementara vorteks sekunder lemah dan terbatas di sudut-sudut rongga. Aliran cenderung halus dan teratur.

-> Pada Bilangan Reynolds Tinggi (aliran transisional dan turbulen): Vorteks primer mulai terdeformasi, dan vorteks sekunder serta tersier dapat muncul karena ketidakstabilan aliran yang lebih besar.

Pembentukan vorteks primer dan sekunder ini merupakan hasil dari interaksi antara tutup yang bergerak, dinding yang diam, dan gaya viskos pada fluida. Fenomena ini sering dipelajari dengan menggunakan metode numerik seperti metode beda hingga atau simulasi lattice-Boltzmann untuk menyelesaikan persamaan Navier-Stokes yang mendeskripsikan aliran fluida

Berikut analisis saya terhadap aliran pada Lid Driven Cavity menggunakan aplikasi OpenFoam dengan variasi dynamic viscosity untuk mengetahui profil aliran. [[2]]

Referensi hasil analisis aliran didapatkan dari jurnal "The Lid-Driven Cavity" dengan penulis Hendrik C. Kuhlmann dan Francesco Romanò. Berikut adalah rangkuman jurnalnya. [[3]]

---