Valve-Favian Adyatma
Nama: Favian Adyatma
NPM: 1806181773
Mata kuliah: Sistem Fluida 03
Pertemuan 01: Analisa Dua Jenis Gate Valve
Pada pertemuan pertama kelas Sisflu 03, Pak Dai dan teman-teman membahas mengenai opened gate valve dan simulasi aliran fluida yang sebelumnya sudah dijelaskan melalui dua part video tutorial simulasi di platform YouTube. Maka, setelah kelas pertama telah usai kami ditugaskan untuk melakukan hal yang sama kemudian ditambah simulasi tambahan satu gate valve.
Melalui laman ini, saya akan menjelaskan proses yang telah saya lakukan dalam menjalankan simulasi aliran fluida pada gate valve. Simulasi yang saya lakukan adalah dua kali dengan gate valve yang sudah disediakan oleh asisten dosen kelas Sisflu 03 dan gate valve pilihan pribadi.
Gate Valve Opened
Valve ini sudah disediakan dalam bentuk .stl sehingga kita cukup melakukan simulasi saja. Berikut adalah hasil tangkapan layar dari proses simulasi yang telah dilakukan beserta penjelasannya.
Saya melakukan proses simulasi seperti yang dicontohkan pada video tutorial, tetapi beberapa kendala terjadi. Saat proses menjalankan simulasi, saya harus melakukan percobaan sebanyak sepuluh kali sampai akhirnya mendapatkan hasil yang diinginkan. Kendati demikian, proses tersebut akhirnya melahirkan hasil simulasi pada CFDSOF-NG yang cukup memuaskan, seperti yang dapat diamati pada gambar di atas.
Kemudian, hambatan yang terjadi tidak selesai sampai disitu, karena Paraview yang digunakan tidak memberikan gambaran pressure drop dari simulasi yang diinginkan. Pada video tutorial, hasil meshing yang di-import ke aplikasi Paraview memperlihatkan beda warna yang signifikan sebagai tanda perbedaan tekanan permukaan satu dan lainnya, yakni pada permukaan inlet dan outlet. Namun, tanpa tahu sebabnya, saya belum mengetahui kendala yang terjadi pada simulasi Paraview yang dilakukan. Pada gambar di atas, meshing digambarkan dengan warna biru secara keseluruhan. Meskipun rumus perhitungan telah dimasukkan melalui fitur calculator, tetap tidak terjadi perubahan gambaran perbedaan tekanan. Maka, simulasi pada Paraview belum memberikan hasil memuaskan sesuai dengan yang diinginkan.
Gate Water Valve
Untuk simulasi objek kedua ini, perangkat lunak yang digunakan masih sama. Pada simulasi ini masih terjadi kendala dan hambatan yang serupa. Berikut penjelasan lebih lengkapnya.
Simulasi pada perangkat lunak CFDSOF-NG menjalankan proses meshing dengan hasil yang baik. Gambar di atas adalah proses saat menjalankan proses iterasi.
Sama seperti kendala sebelumnya, hasil simulasi pada CFDSOF-NG belum memberikan perbedaan distribusi tekanan pada valve saat di-import ke perangkat lunak Paraview dan hanya memberikan warna biru secara keseluruhan. Hal tersebut membuat distribusi tekanan dan pressure drop tidak dapat diamati. Untuk kedepannya, akan dilakukan perbaikan dimulai dari perbaikan perangkat lunak yang digunakan.
Setelah adanya evaluasi, akhirnya saya berhasil untuk mempraktekkan simulasi yang ditugaskan kepada kami.
Pertemuan 02: 19 November 2020 - Rekapan Diskusi Kelas
Pertemuan kedua diadakan pada Kamis, 19 November 2020. Pada kelas kedua Sistem Fluida 03 ini, kami bergabung dengan kelas CFD yang terdapat banyak senior kami. Maka dari itu, dengan lancar kami berdiskusi. Kegiatan dibuka dengan diskusi tentang yang kita dapatkan sepanjang pembelajaran sistem fluida di semester 5.
Selanjutnya, kami membahas juga mengenai sistem fluida itu sendiri, dimulai dari definisinya hingga pembahasan mengenai peran dari segitiga kecepatan pada blade mesin fluida.
Sketsa tersebut menggambarkan juga tentang bagian-bagian dari blade, diantaranya hub dan tip. Kedua komponen tersebut menyusun cara untuk menghitung spesifikasi dari mesin fluida terkait. Disampaikan juga bahwa analisis tersebut dapat menggunakan tiga metode, yaitu eksperimental, CFD (Computational Fluid Dynamics), dan teoritis. Ketiga metode tersebut saling melengkapi dan memiliki keuntungan-kerugiannya masing-masing. Eksperimental memiliki reliability paling tinggi karena secara real dilaksanakan sebuah penelitian terkait sebuah simulasi. Metode teoritis tidak lebih real daripada eksperimental, tetapi cukup efisien karena hanya memerlukan perhitungan (tidak perlu melakukan eksperimen), serta hanya bisa untuk sebuah kasus. Sementara itu, metode CFD adalah cara yang paling praktis untuk digunakan dan dapat dipraktekkan pada kondisi yang berubah-ubah, misal simulasi berputarnya sebuah turbin. Namun, CFD belum divalidasi secara langsung seperti kedua metode sebelumnya.
Sesi kelas dilanjutkan dengan berdiskusi terkait perbedaan turbin impuls dan turbin reaksi. Kami juga berdiskusi terkait perbedaan mendasarnya, serta perbedaan bentuk dasar geometri blade-nya, dimana blade turbin impuls lebih cekung.
Demikian hasil dari diskusi kelas Sistem Fluida 03 pada Kamis, 19 November 2020.
Tugas 02
Tugas ketiga yang diberikan kepada kelas Sistem Fluida 03 adalah mengkaji dan mempelajari simulasi permodelan sistem fluida pada aplikasi OpenModelica, lebih spesifiknya adalah menggunakan fitur Examples di bagian Fluid Library. Kami ditugaskan untuk merekap hasil pembelajaran kita di air.eng.ui.ac.id seperti biasa.
Melalui fitur yang ada di OpenModelica tersebut, contohnya Example (fluid library), sepertinya kita dapat melakukan simulasi aliran hingga sistem fluida (perpipaan).
Gambar di atas adalah subfitur dari fitur Example yang terdapat di Library Fluid. Hasil pelajaran yang saya dapatkan adalah fitur-fitur tersebut dapat digunakan untuk menjalankan simulasi aliran sistem fluida. Kendati demikian, saya belum menemukan cara untuk dapat melakukan simulasi menggunakan aplikasi ini, proses tersebut masih saya lakukan dengan mencari referensi dan video di YouTube. Sejauh ini, saya menggunakan referensi modul OpenModelica, tayangan YouTube mengenai OpenModelica, dan bertanya kepada sesama rekan sekelas, dimana proses tersebut masih berlanjut hingga tulisan ini dibuat.
Lebih dari itu, kita juga sudah dapat melakukan simulasi sistem fluida karena OpenModelica telah menyediakan template simulasi sistem fluida. Template tersebut dapat dilakukan dengan cara mengklik PumpingSystem pada fitur Examples. Berikut adalah template simulasi aliran fluida tersebut.
Selain itu, ada pula fitur yang lain mengenai tank dengan masih melalui fitur Examples. Saya mencoba untuk input EmptyTank dan TankWithOverflow pada fitur tersebut, kemudian akan ditampilkan mengenai sketsa simulasi beserta metoda numerik atau coding-nya.
Kemudian, saya mencoba untuk melakukan simulate pada TankWithOverFlow yang sudah tersedia. Maka, saya memperoleh besaran angka mengenai tekanan dan properti lainnya. Di bawah ini adalah gambaran dari hasil perhitungan atau hasil simulate yang dilakukan.
Pada gambar tersebut juga didapatkan besaran dari data yang telah disebutkan, seperti tekanan (1.589 bar), temperatur (20 degC), mass flow (2 kg/s), dan lain-lain
Apa yang saya pelajari bisa dilihat dengan file .mo berikut:
