Lee Klein Sinaga

Nama saya adalah Lee Klein Sinaga. Saya mahasiswa S-1 Teknik Mesin di Universitas Indonesia. NPM saya adalah 2106760491.

Analisis

Analisis dapat dibagi menjadi tiga proses:

1. Teoritik: Yaitu berdasarkan hukum-hukum dasar yang sifatnya hanya memprediksi (bukan merupakan fakta yang sudah diuji). Jika dibandingkan dengan simulasi dan eksperimental, analisis teoritik ini dilakukan dengan waktu yang lebih cepat, karena hanya menggunakan perhitungan kuantitatif dengan rumus maupun secara kualitatif.

2. Simulasi (Numerik): Sama dengan teoritik, dasarnya adalah hukum-hukum yang sudah berlaku dan sifatnya hanya untuk membuat prediksi. Peralatan yang digunakan berupa komputer beserta software simulasinya.

3. Eksperimen: Yaitu dilakukan percobaan berupa pengukuran variabel secara langsung terhadap obyek untuk mendapatkan hasil nyata berupa fakta. Namun eksperimen membutuhkan waktu yang lama dan memerlukan peralatan yang banyak. Selain itu, pada eksperimen juga dibutuhkan kalibrasi untuk menjaga keakuratan dan kepresisian pengukuran. Eksperimen ini digunakan untuk memvalidasi hasil prediksi dari analisis teori dan simulasi.

Ketiga proses analisis tersebut saling melengkapi untuk menghasilkan fakta yang akurat dan dapat dipercaya.

CFD (Computational Fluid Dynamic) adalah metode simulasi aliran yang dapat membantu untuk memodelkan dan menganalisis aliran fluida. Hasil permodelan dan analisis ini dapat digunakan sebagai pertimbangan untuk melakukan desain produk, menganalisis dan merancang sistem perpipaan, perancangan alat transportasi dan lain-lain. Francis H Harlow pada 1957 menginisiasi penggunaan komputer untuk melakukan permodelan aliran fluida dengan konsep/ aturan dasar yaitu persamaan Navier-Stokes.

CFD bekerjan dengan konsep kesetimbangan fluida yaitu:

1. Kesetimbangan massa

2. Kesetimbangan momentum

3. Kesetimbangan energi

Berdasarkan perubahan viskositas karena tegangan geser (tanpa mempertimbangkan perubahan temperatur), fluida terbagi atas dua yaitu:

1. Fluida Newtonian: Viskositasnya tidak berubah karena adanya tegangan geser

2. Fluida Non-Newtonian: Viskositasnya berubah karena adanya tegangan geser yang terjadi. Contoh seperti margarin yang ditempel pada bidang vertikal (ada tegangan geser dari gaya gravitasi), sehingga margarin akan mencair atau viskositasnya berubah. Contoh lainnya adalah lumpur.

CFD dapat digunakan pada fluida secara umum, baik fluida newtonian maupun non-newtonian.

Drag Force

Drag Force atau gaya hambat adalah gaya yang melawan gerak relatif antara suatu benda dengan fluida. Drag force ada dua yaitu:

1. Skin/Friction Drag

2. Pressure Drag