User:Rasyid.indy
بِسْمِ اللّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْ
السَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُهُ
Contents
BIODATA DIRI
Nama : Rasyid Indy Nur Sasongko
NPM : 1806181874
Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Mesin
Mekanika Fluida: Selasa, 31 Maret 2020 (PJJ Pertemuan ke-1)
Assalamualaikum Wr. Wb. pada pertemuan mekanika fluida hari ini, pembelajaran ini dilakukan secara jarak jauh atau daring (online) dan menggunakan aplikasi yang bernama Zoom.us dan dipandu oleh Asisten Dosen mata kuliah Mekanika Fluida, yaitu Bang Muhammad Hilman Gumelar Syafei yang mempunyai nama panggilan Bang Edo. Bang Edo merupakan salah satu alumni Teknik Mesin 2014 dan sekarang sedang mengambil S2 atas bimbingan Pak Dai.
Secara garis besar, Bang Edo memberikan 2 materi yang berbeda yaitu mengenai Viskositas Fluida atau Kekentalan Fluida dengan menjelaskan materi melalui presentasi dan dilanjutkan dengan simulasi aliran tersebut melalui software CFDSOF v1.5.
Kemudian pada awal penjelasan materi Bang Edo menjelaskan tentang Aliran Laminar dan Turbulent serta membahas Reynolds Number dan memberikan beberapa pertanyaan yang dijadikan pekerjaan rumah yang akan saya cantumkan di bagian bawah pada summary pembelajaran hari Selasa, 31 Maret 2020.
Setelah penjelasan materi dengan presentasi selesai, Bang Edo melanjutkan dengan pengenalan software CFD-SOF. Setelah saya mendengar penjelasan apa itu aplikasi CFD-SOF, saya dapat menyimupulkan bahwa aplikasi CFDSOF merupakan aplikasi yang berguna untuk melakukan simulasi terhadap aliran fluida.
SIMULASI CFDSOF
Bang Edo memberikan materi dan pengenalan terhadap aplikasi CFDSOF ini secara efektif dan jelas. Fungsi share screen yang merupakan salah satu fasilitas di aplikasi Zoom pun dimanfaatkan dengan baik sehingga saya pun bisa mengikuti arahan Bang Edo dengan baik. Dan saya dapat menyimpulkan bahwa, CFDSOF merupakan software simulasi analisis rekayasa berbasis Computational Fluid Dynamics (CFD). Dalam simulasi dibuat geometri yang 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 dan di akhir simulasi menekan tombol pada solver. Berikut beberapa gambar yang bisa saya ambil ketika saya mencoba aplikasi CFDSOF dengan arahan Bang Edo:
Tahap selanjutnya yaitu dengan menggunakan aplikasi parallel dari CFDSOF untuk penentuan nilai p pada area geometri, dimana pada hasil simulasi terdapat sebaran area yang berubah dari besar ke kecil. Area Inlet mendapat pressure terbesar dan berangsur mengecil sampai outlet. Berikut gambarnya :
Grafik dari hasil simulasi dengan hubungan momentum residual vs waktu, dengan 110 iterasi yang dihasilkan. Run time dibuat dengan 1000 unit. Berikut gambarnya :
PERTANYAAN DARI ASISTEN DOSEN
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 dari PR tersebut adalah :
1. Entrance region adalah suatu area atau wilayah yang berada didekat dengan tempat masuknya fluida ke pipa atau bagian pertama dari suatu tempat aliran yang masuk dari suatu sumber aliran fluida itu mengalir.
2. Fully Developed Flow adalah kondisi dimana profil kecepatan fluida akan tetap besarnya. Pada kondisi ini, aliran fluida sudah tidak dipengaruhi oleh efek viskositas dan suda keluar dari boundary layer. Kecepatan fluida untuk aliran berkembang ini titik tercepatnya adalah di garis tengah pipa.
3. Entrance Length adalah panjang dari suatu aliran dari awal masuk hingga mencapai kondisi dimana aliran berkembang secara sempurna.
Untuk Aliran Laminar : le/D = 0,06 Re
Untuk Aliran Turbulent : le/D = 4,4(Re)^1/6
4. Pengaruh viskositas dan pengaruh pressure drop dalam pipa adalah sebagai berikut :
Viskositas dapat diartikan sebagai ukuran yang menyatakan kekentalan dari suatu cairan atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan agar mengalir. Viskositas cairan tersebut akan menimbulkan gesekan antar bagian atau lapisan cairan yang bergerak. Di dalam suatu pipa jika semakin besar viskositas semakin sulit fluida dalam pipa tersebut untuk bergerak. Lalu Pressure drop adalah penurunan tekanan dari satu titik dalam sistem salah satu contohnya adalah pipa ke titik lain yang memiliki tekanan lebih rendah. Aplikasi pada pipa pressure drop meningkat sebanding dengan gesekan dalam jaringan pipa, hal ini pun berlaku untuk sebaliknya.
5. Cara menghitung pressure drop suatu aliran dalam laminar/turbulen :
ΔP = f.1/2.l/D.ρ.V^2
f = 64/Re
Dengan keterangan sebagai berikut :
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)
Mekanika Fluida : Rabu, 1 April 2020 (PJJ Pertemuan ke-2)
Assalamualaikum Wr. Wb. pada pertemuan kali ini dijelaskan dalam pengaplikasian mekanika fluida melalui 3 tahapan konservasi. Ketiga tahapan tersebut harus dipahami terlebih dahulu agar mudah dalam mengerjakan pengaplikasian mekanika fluida tersebut. Tiga konservasi tersebut adalah sebagai berikut :
1. Konservasi Massa
Dimana dalam suatu sistem massa total mengalami perubahan secara totoal artinya dapat berubah terhadap jarak atau ruang dan waktu, maka perubahan tersebut dapat diasumsikan sama dengan 0.
2. Konservasi Energi
Dimana dalam suatu sistem energi total mengalami perubahan secara total artinya dapat berubah terhadap jarak atau ruang dan waktu, maka perubahan energi tersebut dapat diasumsikan sebagai W atau kerja dan energi panas atau Q.
3. Konservasi Momentum
Dimana dalam suatu sistem kecepatan dan momentum berubah terhadap jarak atau ruang dan waktu, maka perubahan tersebut dapat diasumsikan dengan sigma F atau total gaya yang terjadi.
Dari persamaan tersebut dapat diturunkan untuk mendapatkan persamaan naviar stoke, persamaan tersebut dapat diaplikasikan pada aliran laminar sebagai contohnya. Kemudian entrance region yaitu aliran masuk fluida belum sepenuhnya berkembang, kemudian fully developed flow yaitu aliran yang memiliki kecepatan berkembang sepenuhnya pada pipa, contohnya entrenace length yaitu jarak yang ditempuh suatu fluida setelah memasuki inlet sebelum berkembang sepenunya.
Kemudian setelah itu kami diberikan simulasi tentang bagaimana mencari pressure drop menggunakan aplikasi CFDSOF. Dengan menggunakan kalkulator didalam aplikasi CFDSOF serta melakukan latian soal seperti pada gambar dibawah ini :
Mekanika Fluida: Selasa, 7 April 2020 (PJJ Pertemuan ke-3)
Assalamualaikum Wr. Wb. pada pertemuan kali ini dimulai dari Pak Dai menjelaskan materi tentang persamaan matematis aliran fluida (governing equation) yang mengatur bagaimana aliran fluida. Pak Dai juga memberikan hal tersebut dengan file yang beliau berikan :
Dalam penjelasan tersebut Pak Dai juga menjelaskan mengenai pengaruh dari viskositas dan kecepatan aliran dalam mempengaruhi atau merubah nilai dari fully developed flow dan entrance length. Pak Dai juga menjelaskan bilangan Reynolds, ialah perbandingan antara inersia force dan friction force, kemudian bilang Reynolds mempengaruhi bentuk aliran, dimana bilangan Reynold yang kecil cenderung mengarah ke aliran laminar begitu pun sebaliknya.
Re = Inertia Force/Friction Force
Selanjutnya Pak Dai memberikan soal 8.2 sebagai berikut :
