Dynamic Mesh 6-DOF CFD solver

Terdapat 2 pendekatan dalam menyelesaikan simulasi aliran pada geometri yang bergerak, diantaranya:

1. Moving mesh

  Pada moving mesh, mesh pada geometri yang bergerak diputar berdasarkan kerangka acuannya. Koordinat pada moving mesh ini diputar, sehingga semua node di dalam moving mesh ikut berputar. Namun bila dibandingkan dengan hasil eksperimen metode moving mesh ini memiliki deviasi yang lebih besar dibanding metode dynamic mesh.

2. Dynamic mesh

  Pada metode dynamic mesh, grid akan bergerak berdasarkan perubahan posisi yang diatur dalam hukum kedua Newton, yaitu a = 1/m .(∑F) untuk gerak translasi dan α = (L^-1).(M) untuk gerak rotasi.

Dari nilai percepatan baik translasi maupun rotasi dapat diperoleh nilai dari perubahan posisi dari grid akibat gaya atau momen gaya yang bekerja, dimana percepatan merupakan turunan kedua dari posisi.

Salah satu contoh aplikasi dari 6-DOF solver ini yaitu pada simulasi aliran Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). pada VAWT arah datangnya angin tegak lurus dengan axis dari turbin, sehinga dapat disimulasikan dalam bentuk 2 dimensi. Untuk melakukan simulasi terhadap VAWT ini digunakan 6-DOF Solver yang menggunakan prinsip dynamic mesh, dimana posisi grid akan berubah akibat besar gaya yang bekerja baik secara translasi maupun rotasi. Sehingga dapat mensimulasikan VAWT yang berputar seperti berikut.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang karakteristik 6-DOF ini, dilakukan perubahan parameter pada dynamicMesh dictionary dan control dictionary, dimana pada dinamicMesh dictionary dilakukan perubahan pada innerDistance yang semula bernilai 0.6 menjadi 0.5 dan pada outerDistance yang semula bernilai 0.7 menjadi 0.8. Kemudian pada control dictionary dilakukan perubahan pada deltaT yang semula bernilai 1e-05 menjadi 1e-04 dan pada writeInterval yang sebelumnya bernilai 0.005 menjadi 0.05, untuk meringankan proses komputasi. Hasilnya sebagai berikut

Kembali ke Fuad Abrar