Valve-Obie Dharmawan

السَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُ

BIODATA DIRI

Foto Obie Dharmawan

Nama : Obie Dharmawan

TTL  : Kediri, 02-10-1996

NPM  : 1906435542

Program Studi : Teknik Mesin

Pendidikan Terakhir : Diploma III

Email : dharmawanobie@gmail.com

Pertemuan Ke-9 Sistem Fluida-02 (12-11-20)

Pada pertemuan ke-9 atau setelah UTS, dosen pengajarnya adalah Pak Dr. Ir. Ahmad Indra Siswantara atau pak DAI.Pada kesempatan kali ini membahas valve atau katup dan mengaplikasikan ke CFD-SOF.

Valve atau katup adalah sebuah perangkat yang terpasang pada sistem perpipaan, yang berfungsi untuk mengatur, mengontrol dan mengarahkan laju aliran fluida dengan cara membuka, menutup atau mengalirkan sebagian fluida guna mendapatkan pressure yang lebih rendah. Ada berbagai macam jenis valve, seperti : gate valve, check valve, globe valve, dsb.

Mengaplikasikan valve ke CFD-SOF :

1. Membuka aplikasi CFD-SOF dan import gambar/geometri yang sudah disediakan

2. Mengatur box mesh dimensions dan box mesh boundaries pada tab Base Mesh

3. Meletakkan Mesh Location (ditandai titik kuning) ke dalam gambar valve

4. Melakukan Generate Mesh, jika hasilnya masih kasar, atur nilai surface refinement maximum level ke 3 (di tab geometri mesh)

5. Klik Generate Mesh & check mesh

6. Pada tab simulation model, diganti ke RANS

7. Akan muncul tab turbulence, dan ganti turbulence model ke SST k-w (omega)

8. Pada tab boundary conditions, Sesuaikan dengan berikut Face name: inlet1, Boundary condition type: Velocity Inlet, dan Reference value sebesar 1,0 m/s . Face name: Outlet1, Boundary condition type: Outflow . Face name: wall1, Boundary condition type: Stationary Wall

9. Langkah berikutnya run solver. dengan mengganti number of iterations ke 3000 dan write interval ke 3000 dan klik Run Solver

10. Langkah berikutnya adalah masuk ke aplikasi Paraview

11. Klik apply dan klik kalkulator, masukkan rumus berikut: pstatic = p*1.225 , magU = sqrt(U_X^2+U_Y^2+U_Z^2), pdynamic = 0.5*1.225*magU^2, ptotal = pstatic+pdynamic

12. Klik tab ptotal dan klik filters--Alphabetical-Ekstrak Blok dan centang inlet1

13. Klik tab ptotal dan klik filters--Alphabetical-Ekstrak Blok dan centang outlet1

14. Selanjutnya pada tab inlet klik Filters-Alphabetical-integrate variabel maka akan keluar nilai dari Pstatik,Pdinamik,Magnitude U,Ptotal yang terhitung

15. Selanjutnya pada tab outlet klik Filters-Alphabetical-integrate variabel maka akan keluar nilai dari Pstatik,Pdinamik,Magnitude U,Ptotal yang terhitung

16. Maka nilai yang didapat adalah Ptotal inlet = 0,00108318, Ptotal outlet = 0,000292

Delta P= Ptotal inlet-Ptotal outlet = 0,00108318-0,000292 = 0,00079118 pascal

Nilai ini menunjukkan pressure drop yang terjadi pada valve tersebut

17. Langkah berikutnya ingin mengetahui grafik dengan cara klik plot over line, dan pastikan tanda panah terarah ke outlet. maka didapat grafik tekanan yang turun

18. Langkah terakhir ingin mengetahui pola distribusi tekanan pada gambar valve, tanda merah berarti tekanan tinggi & tanda biru tekanan rendah

19. Kita bisa mengetahui distribusi kecepatan pada gambar valve dengan cara mengganti p total dengan U

Berikut Sumber belajar CFD-SOF : https://www.youtube.com/channel/UCkOXzfS2pROqZCHCRaJAYvQ

Pertemuan Ke-10 Sistem Fluida-02 (19-11-20)

Pada kesempatan kali ini Pak DAI menjelaskan mengenai apa itu sistem fluida dan segitiga kecepatan. Dan memberikan kesempatan untuk bang Aby dan Bang Edo sharing pengetahuan

Sistem Fluida adalah perpaduan dari sistem-sistem yang saling tehubung dan bekerja sama untuk mengalirkan fluida dari satu tempat ke tempat lain. Pada sistem fluida kita dapat menemukan berbagai macam hal seperti pressure drop, jenis pompa bahkan spesifikasi pompa.

Segitiga kecepatan adalah dasar kinematika dari aliran fluida gas yang menumbuk sudu turbin. Dengan pemahaman segitiga kecepatan akan sangat membantu dalam pemahaman proses konversi pada sudu-sudu turbin.

Fluida dapat dipelajari dari 3 metode, yaitu dengan cara experimen, teoritis, dan aplikasi CFD.

1. Cara experimen adalah dengan melakukan simulasi secara langsung, metode ini menghasilkan hasil yang aktual akan tetapi membutuhkan biaya yang besar dan waktu yang banyak.

2. Cara teoritis ini untuk membandingkan & memverifikasi hasil experimen dengan teoritis.

3. Sementara aplikasi CFD ini lebih teoritis tapi lebih aktual tapi tidak seaktual seperti experimen. Dengan bantuan CFD maka akan lebih mudah karena bisa real time mensimulasikan fluida dan bisa menghitung kuantitatif serta dapat menghemat biaya dan waktu. ke tiga cara ini (experimen,teoritis, dan aplikasi CFD) ini saling melengkapi satu sama lain.

TUGAS

Mempelajari simulasi sistem fluida dengan menggunakan software OpenModelica, melalui fitur Example (seperti yang dicontohkan dengan empty tank tadi)

Pada kali ini saya mencoba untuk membuat ulang "empty tank" yang berada di example dan memodifikasinya sedikit seperti gambar dibawah

Saya membuat 3 tangki dimana Fluida akan dialirkan dari tangki A ke tangki B melewati pipa 1, Fluida juga dialirkan dari tangki A ke Tangki C melalui pipa 2

Berikut saya tampilkan kodingannya

Kodingan tersebut saya copas dari kodingan example "empty tank" yang sudah ada. Kodingan tersebut adalah bagian tangki dan pipa. Namun saya ganti di bagian jumlah port di tangki A, yang sebelumnya 1 buah menjadi 2 buah.

Bagian yang di highlight biru yang saya copas. Berikut penjelasan mengenai kodingan tersebut:

Modelica.Fluid.Vessels.OpenTank merupakan model tangki terbuka.

nPorts merupakan jumlah ports dari tangki.

crossArea merupakan luas tangki.

level_start merupakan awal tinggi air.

height merupakan tinggi dari tangki.

Modelica.Fluid.Pipes.StaticPipe merupakan model pipa yaitu pipa statik.

length mengartikan panjang dari pipa

diameter mengartikan diameter dari pipa

connect(tankA.ports[1], pipe1.port_b) mengartikan port 1 dari tangki A yang menyambung ke port B pipa 1

connect(pipe1.port_a, tankB.ports[1]) mengartikan port A dari pipa 1 yang menyambung ke port 1 tangki B

connect(tankA.ports[2], pipe2.port_a) mengartikan port 2 dari tangki A yang menyambung ke port A pipa 2

connect(pipe2.port_b, tankC.ports[1]) mengartikan port B dari pipa 2 yang menyambung ke port 1 tangki C

Akan tetapi masih terjadi error yang berbunyi "Error occurred while flattening model tank5" , saya sudah berusaha mencari error tersebut akan tetapi masih belum saya temukan. Sehingga tidak bisa dijalankan atau simulate

Berikut link file tangki yang berformat .mo

https://drive.google.com/drive/folders/1TEblaYtJfvZHmQn_E9ZB-yayMOgjVWhF?usp=sharing

Pertemuan Ke-11 Sistem Fluida-02 (26-11-20)

Pada kali ini pak DAI memberikan penjelasan mengenai filosofi pemodelan sistem fluida

Pemodelan sistem fluida adalah suatu medium yang mempelajari/ sarana testing sebuah sistem fluida untuk di implementasikan di lapangan dan untuk memvalidasi dari sistem dan kasus nyata

Filososfi pemodelan adalah sebuah usaha untuk mempelajari sebuah sistem aktual melalui sebuah sistem yang disederhanakan karena sistem aktual atau pengukuran secara langsung perhitungannya kompleks, jadi perlu sebuah sistem yang lebih sederhana tanpa mengurangi keakuratan.

2 pendekatan pemodelan :

1. Melalui hukum Fisika (Law Driven Model) adalah sebuah model berdasarkan hukum fisika misalkan hukum bernouli

2. Melalui AI(artificial intelligence) (Data Driven Model) adalah sebuah data dari eksperimen yang dikumpulkan dan dihubungkan ke dalam variable

Selanjutnya diisi oleh Pak Hariyotejo yang menjelaskan tentang example yang berada di aplikasi open modelica.

Pada example pertama, meggunakan example two tanks. Dimana pada kasus tersebut terdapat 2tangki yang di dalamnya terdapat fluida berupa air. Kedua tangki tersebut memiliki tinggi dan volume yang sama akan tetapi berbeda di ketinggian fluida air tersebut. disini mencoba menyamakan tinggi fluida air di kedua tangki tersebut dalam durasi 1,5 detik.

Berikut ilustrasinya

Berikut hasilnya

Didapat ketinggian air yang sama pada 1,5 detik di tangki pada ketinggian 0,500992 dan tangki 2 pada ketinggian 0,499008

Pada example kedua, menggunakan example empty tank. Dimana pada kasus ini terdapat 2 tangki, tangki 1 dan tangki 2. Tangki 1 terdapat fluid air didalamnya dan di transfer ke tangki 2 yang dalam keadaan kosong yang dihubungkan oleh pipa vertikal.

Berikut ilustrasinya

Berikut grafiknya

Dalam grafik tersebut tangki 1 menyalurkan semua fluida air sampai kosong di detik 33. DI tangki 2 terisi penuh fluida air yang ditransfer dari fluida 1 pada detik 33.

Pada jam akhir kelas pak hariyo memberikan tugas berikut :

Berikut jawabannya :

1. Deskripsi bagan : terdapat 3 buah tangki, tangki 1,2, dan 3. ketiga tangi tersebut tersisi oleh medium air. ketiga tangki ini saling terhubung dengan 3 buah pipa yang menyambung ke port setiap tangki.

Tangki 1

• Tinggi tangki = 12
• Cross Area = 1
• Tinggi air = 8
• jumlah port uang digunakan = 1
• port terhubung ke pipa1
• diameter port 0,1

Tangki 2

• Tinggi tangki = 12
• Cross Area = 1
• Tinggi air = 3
• jumlah port uang digunakan = 1
• port terhubung ke pipa2
• diameter port 0,1

Tangki 3:

• Tinggi tangki = 12
• Cross Area = 1
• Tinggi air = 3
• jumlah port uang digunakan = 1
• port terhubung ke pipa3
• diameter port 0,1

Pipa 1:

• Panjang = 2
• diameter = 0,1
• port b berfungsi sebagai inlet dan tersambung ke port tangki 1
• port A berfungsi sebagai outlet dan tersambung ke port pipa 2

Pipa 2:

• Panjang = 2
• diameter = 0,1
• port A berfungsi sebagai inlet dan tersambung ke pipa 1 dan pipa 3
• port B berfungsi sebagai outlet dan tersambung ke port tangki 2

Pipa 3:

• Panjang = 2
• diameter = 0,1
• port A berfungsi sebagai inlet dan tersambung ke pipa 2
• port B berfungsi sebagai outlet dan tersambung ke port tangki 3