User:Anbiamaulana
BIODATA DIRI
Nama : Anbia Maulana Pujiantoro
NPM : 1806181842
Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Mesin
Pertemuan Mekanika Fluida 1 : 31 Maret 2020
Bahasan materi mata kuliah hari ini adalah aliran viskositas dan simulasi aliran tersebut dari software CFD. Aliran viskositas hari ini dipaparkan persamaan dan definisi dari aliran viskositas sendiri yaitu rasio perbandingan antara gaya intensitas dan gaya viskos.
Aplikasi CFD-SOF yaitu Aplikasi yang berguna untuk melakukan simulasi fluida.
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 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 :
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.
Lalu diberikan pertanyaan sebagai berikut
1. Apa itu entrance region/aliran masuk?
Bagian aliran dalam pipa di mana bidang kuantitas variabel mendasar (kecepatan, suhu atau konsentrasi) tergantung 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? panjang saluran yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan maksimum bagian penampang 99% dari besaran yang dikembangkan sepenuhnya ketika aliran yang masuk seragam. Panjang pintu masuk hidrodinamik juga disebut sebagai panjang pengendapan
4. Apa pengaruh viskositas? dan pengaruh pressure drop dalam pipa?
jarak yang dilalui aliran setelah memasuki pipa sebelum aliran mengalami proses sebelumnya
5. Bagaimana cara menghitung pressure drop suatu aliran dalam laminar/turbulen?
Pertemua Rabu, 1 April 2020
Pada pertemuan ini Pak Dai menjelaskan tentang 3 Hukum Konservasi yang mana terdiri dari Massa, Mommentum, dan Energi.
Lalu penjelasan perbedaan Pendekatan Sistem (Lagrange) dan Control Volum (Euler). Penjelasan tentang Preassure Drop, yang mana perumusan untuk mencari pressure drop adalah Tekanan total yang masuk dikurangi dengan tekanan total yang keluar.
Ptot=Ps+Pd
Pd=1/2 ρv^2
Kemudian dilakukan pengulangan tentang langkah langkan membuat CFDSOF 2D oleh Bang Edo untuk memperbaiki bentuk grafik kecepatan.
Diberikan latihan soal dengan penyelesaiaan menggunakan CFDSOF:
Hasil dari pemecahan masalah menggunakan CFDSOF terdiri dari Grafik dan perbandingan kecepatan dari beberapa titik.
Hasil pemecahan masalah untuk Soal a1 dan b1 yang mana dengan kecepata 0,01 m/s dan dynamik viskos 4x10^-5
Hasil untuk soal a2 dengan keceparan 0,01 m/s dan dynamik viskos 10^-5
Hasil untuk soal b2 dengan kecepatan 0,04 m/s dan dynamik viskos 4x10^-5
Dari hasil simulasi CFDSOF yang disupport oleh software paraview pada point b bagian 1 dan 2, perubahan kecepatan pada entrance region lebih besar jika dibandingkan dengan perubahan kecepatan setelah entrance region yang mana perubahan kecepatan jauh lebih kecil. Hal ini menguatkan teori bahwa perhitungan kecepatan pada daerah entrance region jauh lebih kompleks daripada perubahan kecepatan pada fully developed region yang mana perubahan kecepatan sangat kecil sehingga perhitungannya pun jauh lebih simpel.
Pada poin a dan b, seiring dengan perubahan kecepatan pada entrance region, parameter lain yang berubah adalah tekanan dinamik dikarenakan hubungan tekanan dinamik dan kecepatan adalah sebagai berikut :
Dengan μ dan V berturut-turut adalah viskositas dinamik dan kecepatan. Hal ini menyebabkan tekanan dinamik cenderung lebih konstan ketika berada pada fully developed region dikarenakan perubahan kecepatan pada daerah tersebut sangat kecil, namun sebaliknya tekanan dinamik cenderung mengalami perubahan yang cukup besar ketika berada pada entrance region.
