Valve-Hans Thiery T

Nama : Hans Thiery T

NPM : 1806233341

Mata Kuliah : Sistem Fluida - 03 (TA 2020-2021 Ganjil)

Pertemuan 01 (Kamis, 12 November 2020) : Simulasi Gate Valve

Pada perkuliahan pertama setelah Ujian Tengah Semester yang diisi oleh Pak DAI, kami melakukan simulasi gate valve pada CFDSOF untuk mencari pressure drop, sesuai dengan video-video tutorial yang dibagi menjadi tiga bagian melalui Youtube : CFDSOF Tutorial - Simulasi Gate Valve (Part 1); CFDSOF Tutorial - Simulasi Gate Valve (Part 2); CFDSOF Tutorial - Simulasi Gate Valve (Part 3) sesuai part Gate Valve

Dengan ini didapatkan tekanan pada inlet sebesar 0.0010025 dan tekanan pada outlet sebesar 0.000286522 dan pressure drop dengan selilisih pressure inlet dan outlet sebesar 0.000715978.

Tugas 01 : Simulasi Valve

Pertemuan 02 (Kamis, 19 November 2020) :

Pada perkuliahan ini, kami mempelajari mengenai segitiga kecepatan, fungsi dari simulasi CFD, tiga metode analisis sistem fluida, perbedaan turbin impuls dan reaksi, dan pengantar Open Modelica.

- Segitiga kecepatan yang terdapat sistem fluida yaitu segitiga yang menunjukkan arah dari komponen vektor-vektor kecepatan yang ada pada sistem tersebut. 

- Fungsi simulasi CFD adalah  untuk mempelajari, menyelesaikan, memvalidasi, dan mengevaluasi hasil perhitungan secara teoritis, dalam hal ini mempermudah cara / tahapan dalam memvisualisasikan bentuk aliran yang terjadi dalam sebuah sistem fluida.

- Tiga metode analisa sistem fluida:

 a. Eksperimen: menghasilkan hasil yang aktual (real time), namun cenderung lebih lama dan mahal.

 b. Teori: memverifikasi data eksperimen pada kondisi ideal untuk menentukan keberhasilan eksperimen.

 c. Numerik (CFD): gabungan dari metode eksperimen dan teori, biasanya digunakan pada perhitungan sangat kompleks dan tidak bisa diselesaikan pada metode teori, tanpa memerlukan effort dan resources yang sangat banyak, namun tidak seakurat eksperimen dan tidak seideal  teori.

Ketiga metode tersebut bekerja saling melengkapi.

- Perbedaan turbin impuls dan turbin reaksi

 a. Turbin Impuls : mengubah energi fluida (tekanan) menjadi kerja dengan mengubah arah aliran fluida ketika terkena bilah rotor memanfaatkan head yang tinggi untuk menghasilkan perubahan momentum dengan bilah berbentuk mangkuk.

 b. Turbin Reaksi : mengubah energi fluida menjadi kerja dengan reaksi pada bilah rotor,yang langsung mengalami perubahan momentum dengan tekanan atas kecil sementara tekanan bawah besar.

-Pengantar Open Modelica 

Open Modelica adalah perangkat lunak untuk melakukan simulasi suatu sistem dengan pemodelan dan pemograman. Pada pengantar, diberikan contoh aplikasi sistem fluida empty tank yang terdapat pada model library Open Modelica. Hasil simulasi menunjukkan perubahan volume tangki 1 dan 2 karena perbedaan ketinggian tangki dan pada grafik volume tangki 1 menunjukkan penurunan, sementara grafik volume tangki 2 menunjukkan kenaikan.

Tugas 02 : Mempelajari Open Modelica dengan library (Heat Exchanger dan Room CO2)

Contoh 01 : Model akumulasi kontrol kadar CO2 dalam suatu wadah / ruangan

Pada model ini, dapat disimulasikan wadah / ruangan yang diisi dengan CO2 dari suatu sumber dengan alat ukur aliran masuk CO2, dengan volume CO2 awal 100m3, dan pengeluaran yang dilengkapi dengan alat ukur aliran keluar CO2.

Pada coding di atas dimasukkan spesifikasi awal, seperti temperatur, tekanan, dan lainnya. Lalu dilakukan simulasi dengan rumus sesuai dengan kontrol yang ada, sehingga menghasilkan pengukuran dalam grafik perpindahan kalor dan perubahan suhu dalam proses tersebut dalam satuan detik, Joule, dan derajat Celcius.

Pada hasil simulasi didapatkan properties awal yang telah diinput, lalu kedua grafik perubahan temperatur selama proses tersebut dan perpindahan kalor yang terjadi pada sistem yang disimulasikan. Hal ini dapat membuktikan akumulasi CO2 dapat mengakibatkan perubahan temperatur dan perpindahan kalor.

Contoh 02 : Heat Exchanger