Bintang Farhan Muhammad - 1706986334

Profil Singkat

Nama : Bintang Farhan Muhammad

NPM  : 1706986334

E-mail  : bintang.farhan@ui.ac.id

Dynamic Mesh & 6DoF

                                                             v dot = Sigma F/m

                                                           omega dot = Sigma M/I

Dua persamaan diatas merupakan governing equation dari sebuah geometri yang bergerak secara translasi dan rotasi. Seringkali dalam kasus perhitungan CFD melibatkan boundary yang bergerak. Kasus seperti ini dapat ditemukan juga di internal combustion engine (pergerakan piston dalam engine block), ataupun stator dan rotor pada mesin kerja atau mesin tenaga fluida. Kasus-kasus tersebut melibatkan pergerakan 6DoF, dimana tidak hanya ada translasi pada sumbu x, y, dan z, tetapi juga rotasi terhadap sumbu-sumbu tersebut yang disebut sebagai pitch, yaw, dan roll. Untuk melakukan perhitungan simulasi CFD dalam kasus seperti ini dibutuhkan dynamic mesh/grid yang mengikuti pergerakan boundary, seperti sudu turbin, kepala piston, dll.

Dynamic mesh merupakan metode yang digunakan untuk merubah lokasi mesh sesuai dengan pergerakan boundary. Algoritma dari dynamic mesh sendiri mengingat kurvatur dari boundary dan arah pergerakannya sehingga pada iterasi detik selanjutnya dapat diperhitungkan perpindahan tiap-tiap boundary. Tidak semua bagian dalama dynamic mesh ikut bergerak. Dalam contoh kasus mesin kerja dengan rotor dan stator, sebagian boundary akan bergerak mengikuti pergerakkan impeller dan sebagian lainnya akan diam sesuai dengan boundary dari dinding di sekelilingnya. Menurut Jiyuan Tu, meski dinilai cukup sukses, metode dynamic mesh yang berhasil kebanyakan ada pada kasus geometri kompleks dengan aliran inviscid atau geometri sederhana dengan aliran viskos sehingga perlu dikembangkan lebih jauh (Farhat, 2005).

---

Pada tanggal 17 November 2020, kami mahasiswa kelas CFD diberikan tugas untuk mencoba melakukan simulasi dynamic mesh 3DoF (dua dimensi, satu sumbu rotasi) dengan menggunakan CFDSOF tanpa GUI. Kami merubah beberapa parameter pada file dalam simulasi VAWT, yakni file controlDict serta dynamicmeshDict. Beberapa parameter yang saya rubah adalah sebagai berikut:

File dynamicmeshDict

//- Gravitational acceleration if g is used in the calculation //g

File controlDict

application cfdsofpimpleDyM;

startFrom latestTime;

writeInterval 0.01;

endTime 5;

maxDeltaT 0.01;

Meski demikian, simulasi tersebut cukup berat dilakukan pada laptop saya dan tidak dihitung hingga selesai karena laptop panas dan mati dengan sendirinya. Dokumentasi sejauh ini untuk hasil simulasi dapat dilihat pada gambar-gambar di bawah ini: