User:Muhammadbagus

بِسْمِ اللّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْ

السَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُهُ

BIODATA DIRI

Nama : Muhammad Bagus Pratama

NPM : 1806181792

Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Mesin

Tempat dan Tanggal lahir :Sukabumi, 23 Augustus 2000

Pertemuan Mekanika Fluida 1 : 31 Maret 2020

Assalamualaikum Wr. Wb. pada pertemuan mekanika fluida hari ini materi yang di berikan adalah aliran viskositas dan simulasi aliran tersebut dari software CFD. Materi aliran viskositas divisualisasikan persamaan dan definisi dari aliran viskositas sendiri yaitu rasio perbandingan antara gaya intensitas dan gaya viskos. Penyampaian materi ini disampaikan melalui aplikasi Zoom oleh Bang Edo.

Selanjutnya Bang Edo menerangkan tentang Aplikasi CFD-SOF yaitu Aplikasi yang berguna untuk melakukan simulasi fluida.

Bang Edo menjelaskan penggunaan aplikasi CFD-SOF ini dari awal dengan mencontohkan suatu kasus yaitu simulasi aliran laminar 2D dengan mengaplikasikan aliran viscous.

Bang Edo memberikan materi dan pengenalan terhadap Aplikasi CFD-SOF ini secara efektif dan jelas.

Berikut merupakan summary dari pertemuan hari ini dan dokumentasi dari simulasi CFD-SOF.

Simulasi CFD-SOF

Dalam simulasi dibuat geometri berbentuk box dan ukuran dimensi yang menggunakan sumbu x,y,z. Simulasi tersebut terbagi atas penentuan base mesh, generate mesh, check mesh, simulation model, fluid properties , dan boundary condition.

1. berikut Hasil dari CFD-SOF yang telah dibuat

Dalam simulasi dibuat geometri berbentuk box dan ukuran dimensi yang menggunakan sumbu x,y,z. Simulasi tersebut terbagi atas penentuan base mesh, generate mesh, check mesh, simulation model, fluid properties , dan boundary condition. Tahap berikutnya yaitu dengan aplikasi Paraview bagian dari CFD-SOF untuk penentuan nilai p pada area geometri, dimana pada hasil simulasi terdapat sebaran area yang berubah dari besar - kecil. Area inlet mendapat pressure terbesar dan berangsur mengecil sampai outlet. Hal tersebut karena pengaruh inlet sebagai daerah entrance region dan berangsur berkurang pressurenya karena menuju outelet terjadi pressure drop. Grafik dari hasil simulasi dengan hubungan momentum residual vs waktu, dengan 65 iterasi yang dihasilkan. Run time dibuat mengikuti number of iterations yaitu 1000. Kemudian hasil simulasi dalam penentuan besaran area dari nilai p menjadi U dengan hasil relatif konstan sepanjang area.

Pertanyaan dari asdos:

1. Apa itu entrance region/aliran masuk?

2. Apa itu fully developed flow/aliran berkembang sempurna?

3. Apa itu entrance length?

4. Apa pengaruh viskositas? dan pengaruh pressure drop dalam pipa?

5. Bagaimana cara menghitung pressure drop suatu aliran dalam laminar/turbulen?

Jawaban

1. Apa itu entrance region/aliran masuk?

Area pintu masuk saluran mikro sesuai dengan bagian saluran di mana kecepatan dan atau suhu tidak sepenuhnya berkembang. Hal ini bergantung pada kondisi di pintu masuk dan di mana lapisan batas meningkat hingga mengisi seluruh bagian melintang pipa.

2. Apa itu fully developed flow/aliran berkembang sempurna?

Aliran yang berkembang sempurna terjadi ketika efek viskos akibat tegangan geser antara partikel fluida dan dinding pipa menciptakan profil kecepatan yang berkembang sepenuhnya. Agar hal ini terjadi, fluida harus berjalan melalui pipa lurus. Selain itu, kecepatan fluida untuk aliran yang berkembang penuh akan berada pada titik tercepat di garis tengah pipa (persamaan 1 aliran laminar)

3. Apa itu entrance length?

Entrance length adalah jarak yang ditempuh aliran setelah memasuki pipa sebelum aliran berkembang sepenuhnya, untuk mencapai kecepatan maksimum bagian penampang 99% dari besaran yang dikembangkan sepenuhnya ketika aliran yang masuk seragam.

4. Apa pengaruh viskositas? dan pengaruh pressure drop dalam pipa?

- Viskositas sendiri dapat diartikan kepekatan fluida yang dapat menjelaskan besar kecil sentuhan dalam fluida. Dalam pipa semakin besar viskositas semakin sulit fluida dalam pipa untuk bergerak.

- Sebagai contoh jika fluida berupa air dan oli dialirkan dalam suatu pipa, maka air akan lebih cepat mengalir karena viskositas air lebih kecil dari oli dan molekul air yang bersentuhan dengan area pipa lebih cepat mengalir.

- Pressure drop dideskripsikan penurunan tekanan dari satu titik dalam sistem contohnya pipa ke titik lain yang memiliki tekanan lebih rendah. Dalam aplikasinya pada pipa pressure drop meningkat sebanding dengan gesekan dalam jaringan pipa, begitupun sebaliknya.

5. Bagaimana cara menghitung pressure drop suatu aliran dalam laminar/turbulen?

                                                     ΔP = f.1/2.l/D.ρ.V^2  

                                                           f = 64/Re

Keterangan :

ΔP = Pressure drop (perbedaan tekanan) (Pa)

l = Panjang pipa pengukuran tekanan (m)

D = diameter pipa (m)

ρ = Densitas fluida (kg/m^3)

V = Kecepatan aliran fluida (m/s)

Re = Bilangan Reynold : Laminar (<2100) Turbulen (>2100)

Pertemuan Mekanika Fluida 2 : 1 April 2020

Assalamualaikum Wr. Wb. pada pertemuan hari ini Pak Dai memberikan materi mengenai konservasi apa saja yang terdapat pada mekanika fluida diantaranya konservasi massa, konservasi momentum, dan konservasi energi. Istilah konservasi sendiri adalah apabila suatu benda dapat bergerak dengan adanya suatu energi kinetik (Ek) dan energi potensial (Ep). Konsep konservasi tersebut diaplikasikan kepada massa, momentum, serta energi pada mekanika fluida. berikut persamaan untuk konservasi - konservasi tersebut.

dari persamaan tersebut dapat diturunkan untuk mendapatkan persamaan naviar stoke, persamaa naviar stoke sendiri dapat diaplikasikan pada aliran laminar sebagai contohnya. Materi hari ini Pak Dai juga menjelaskan mengenai entrance region yaitu aliran masuk fluida tetapi belum sepenuhnya berkembang, kemudian fully developed flow yaitu aliran fluida yang telah memiliki kecepatan berkembang sepenuhnya pada pipa sebagai contoh, entrance length yaitu jarak yang ditempuh suatu fluida setelah memasuki inlet sebelum berkembang sepenuhnya.

Hari ini bang Edo juga memberikan tutorial pada Paraview untuk menghasilkan grafik yang lebih halus pada hasil simulasi aliran pipa, dengan cara memperbanyak grid pada bagian base mesh. Bang edo juga menjelaskan mengenai pressure drop dengan menggunakan calculator pada Paraview.

Lalu,Pak Dai juga memberikan latihan mengenai kasus aliran incompressible laminar flow untuk disimulasikan pada CFD-SOF dengan gambaran kasus sebagai berikut.