User:Mohammad Varian

Biodata

Nama : Mohammad Varian

NPM  : 1606907713

Departemen : Teknik Mesin

Program Studi : Teknik Mesin

Mekanika Fluida Dasar, 31 Maret 2020

Pada kelas hari ini, tanggal 31 Maret 2020, saya diberikan materi sekilas tentang aliran viskos dan juga belajar tentang simulasi CFD menggunakan software CFD-SOF. berikut adalah cara simulasi:

1) Analisa dahulu aliran untuk memudahkan kita dalam membuat model pada CFD nantinya. Gambar dibawah ini adalah hasil dari analisa aliran. Parameter diambil dari keadaan ideal.

Dari situ kita dapat ketahui bahwa Re fluida <2100 sehingga fluidanya adalah laminar.

2) Buat lah suatu geometri (tergantung dengan analisa aliran) disini berbentuk 2 dimensi dengan sumbu X dan Y. Lalu buat mesh pada geometri tersebut.

3) Masukkan beberapa asumsi dari suatu fluida tersebut sesuai dengan asumsi yang dikehendaki. Dalam kondisi ini, asumsinya adalah inviscid, incompressible, steady-state,laminar dan subsonic.

4) jalankan CFD solver maka akan didapatkan grafik momentum terhadap waktu.

5) Buka paraview. paraview menampilkan distribusi kecepatan dan tekanan. Foto dibawah adalah distribusi kecepatan hasil simulasi sebelumnya.

6) melakukan plot overline untuk mengetahui profile kecepatan aliran fluida tersebut.

Tugas 31 Maret 2020

Pertanyaan:

1. Apa itu entrance region?

2. Apa itu entrance length?

3. Apa itu fully developed flow?

4, Apa pengaruh viskositas terhadap pressure drop?

5. Bagaimana cara menghitung pressure drop suatu aliran dalam laminar/turbulen? ' jawaban:

1. entrance region merupakan suatu wilayah yang berada didekat dengan tempat masuknya fluida ke pipa

2. Entrance Length adalah panjang suatu aliran dari awal masuk pipa hingga mencapai kondisi dimana fully developed flow.

3. Fully Develeoped Flowmerupakan kondisi dimana kecepatan fluida akan menjadi konstan besarnya.

4.Pressure Dropdrop didefinisikan sebagai penurunan tekanan yang terjadi karena adanya gesekan pada fluida yang mengalir. Pressure drop akan semakin tinggi dan berbanding lurus dengan gesekan pada fluida. Sedangkan besarnya gesekan dipengaruhi oleh viskositas dari suatu fluida.

5. Cara menghitung pressure drop

atau bisa juga menggunakan:

Mekanika Fluida Dasar, 01 April 2020

pada pertemuan kedua, dijelaskan bahwa Ada 3 tahapan konservasi yang harus dipahami terlebih dahulu dalam pengaplikasian mekanika fluida, diantaranya adalah: 1. Konservasi Massa

2. Konservasi Momentum

3. Konservasi Energi

Setelah itu dijelaskan kembali terkait konsep entrance region, entrance length dan fully develop flow pada aliran pipa seperti pada gambar dibawah ini.

Lalu kita diberikan tutorial tentang bagaimana mencari pressure drop menggunakan CFD. Menggunakan kalkulator dalam CFD serta melakukan latihan soal seperti pada gambar dibawah ini.

Mekanika Fluida Dasar, 7 April 2020

pada pertemuan ini, dosen mekanika fluida kami, bapak Ahmad Indra menjelaskan tentang governing equation dari mekanika fluida. adapun governing equation dari mekanika fluida dapat diterangkan sebagai berikut:

Mekanika Fluida Dasar, 08 April 2020

pada pertemuan kali ini, pak Dai menjelaskan tentang jenis - jenis aliran dan juga reynolds number. ada 3 macam aliran yang ada, yaitu:

1. aliran laminer

2. aliran transisi

3. aliran turbulen

ketiga jenis aliran tersebut dibedakan berdasarkan bilangan reynodlsnya. Lalu pak Dai menjelaskan macam - macam kecepatan pada aliran turbulen dan karakteristik turbulen serta hal apa aja yang perlu diperhatikan saat fluida turbulen dan yang mempengaruhi pressure drop pada aliran turbulen.

Quiz 1 Mekanika Fluida

PENGARUH JENIS ALIRAN TERHADAP PROFIL KECEPATAN DALAM PIPA Bentuk profil kecepatan dalam pipa tergantung pada apakah aliran laminar atau turbulen, seperti halnya panjang entrance length, berkorelasi cukup baik dengan angka Reynolds. Besaran entrance length adalah sebagai berikut:

Untuk aliran dengan bilangan Reynolds yang sangat rendah, Panjang entrance length bisa menjadi sangat pendek, sedangkan pada aliran dengan bilangan Reynolds yang besar Panjang entrance length bisa sangat Panjang.

GOVERNING EQUATION FLUIDA Persamaan pembentuk aliran yang mendasar untuk aliran fluida dan perpindahan panas adalah dikembangkan dari tiga hukum kekekalan dalam fisika. Hukum kekekalan tersebut adalah, kekekalan massa, kekekalan momentum, dan kekekalan energi. 1. Hukum kekekalan massa (dm/dt = 0) Massa sistem akan selalu konstan dari waktu ke waktun tidak akan ada perubahan massa dalam aliran 2. Hukum kekekalan momentum (m dv/dt = ∑ F) jika pada sistem diberikan sebuah gaya, maka akan terjadi perubahan kecepatan partikelnya terhadap waktu atau dapat menimbulkan percepatan. 3. Hukum konservasi energi (de/dt = W + Q) prinsip fisik ketiga yaitu energi yang di konservasi diterapkan. Menyatakan perubahan tingkat energi di dalam (E) sebuah elemen adalah sama dengan jumlah dari fluks panas bersih (Q) kedalam elemen dan tingkat kerja yang dilakukan W pada elemen oleh body dan kekuatan permukaan.

PENGARUH KEMIRINGAN TERHADAP PRESSURE DROP Pressure drop sejatinya dipengaruhi oleh beberapa factor, diantaranya adalah tekanan static, tekanan dinamis, dan tekanan hidrstatis. Tekanan hidrostatis merupaka tekanan yang diakibatkan oleh beda ketinggian fluida terhadap titik steadynya. Oleh karena itu, kemiringan pipa akan mempengaruhi besarnya pressure drop pada suatu aliran. Kemiringan pipa menyebabkan adanya perubahan ketinggian, yang juga akan mempengaruhi tekanan hidrostatis aliran. Jika pipa miring ke atas, kecepatan aliran akan berkurang seiring dengan kenaikan kemiringan pipa. Penurunan kecepatan aliran tersebutlah yang membuat tekanan berkurang. Jika pipa miring kebawah, kecepatan aliran yang mengalir akan lebih cepat karena bantuan percepatan gravitasi, yang mana akan menambah nilai tekanan yang terjadi dalam pipa.

MENGENAL ALIRAN TURBULEN Aliran turbulen adalah aliran fluida yang partikel-partikelnya bergerak secara acak dan tidak stabil dengan kecepatan berfluktuasi yang saling interaksi. Akibat dari hal tersebut garis alir antar partikel fluidanya saling berpotongan. Turbulen mentransport partikel-partikel dengan dua cara; dengan penambahan gaya fluida dan penurunuan tekanan lokal ketika pusaran turbulen bekerja padanya. Keduanya adalah penyebab terjadinya transportasi pasir sepanjang bawah permukaan. Di alam hampir semua mekanisme transport pasir terjadi secara turbulen. Turbulen terutama terjadi di sungai akibat penggerusan sepanjang batas arus air, dan meningkat akibat kekasaran bawah permukaan; sepanjang garis pantai dan laut penyebabnya adalah ombak, tekanan angin permukaan, dan penggerusan arus. Di udara turbulen yang membawa bekas ledakan volkanis ditransport angin. Besarnya gerakan turbulen bervariasi dari mikro hingga makro, yang terakhir tadi sangat mudah dilihat di sungai dengan penampakkan pusaran yang kompleks atau dengan boil yang berbenturan dengan permukaan sungai, secara terus menerus. Untuk membedakan apakah suatu aliran bersifat laminar atau turbulen dapat dicari menggunakan bilangan Reynolds,

Aliran turbulen memiliki bilangan Reynolds diatas 4000. Berukut merupakan perbedaan bentuk aliran dari laminar dan turbulen.

PRESSURE DROP PADA ALIRAN LAMINER DAN TURBULEN Jenis aliran akan mempengaruhi besar pressure drop. Seperti yang diketahui, pressure drop dipengaruhi oleh 3 faktor, yaitu: Tekanan Statik => tekanan yang diberikan oleh partikel fluida saat dalam kondisi diam atau statis ke segala arah. Tekanan Dinamis => tekanan yang diakibatkan oleh pergerakan dari partikel fluida yang dipengaruhi oleh kecepatan dari partikel fluida itu sendiri. Tekanan Hydrostatik => tekanan yang diakibatkan dari ketinggian fluida dari fluida terhadap titik steady statenya. Pada aliran laminar, tegangan yang terjadi hanyalah tegangan viskos. Sementara, pada aliran turbulen, tegangan yang terjadi selain viskos adalah tegangan gesek antar partikel fluida. Hal ini menyebabkan pressure drop pada aliran turbulen akan lebih besar jika dibandingkan dengan laminar.

PENGARUH SUBLAYER VISKOS Sub-lapisan viskos adalah sebuah lapisan tipis pada aliran sekat dinding pipa yang didominasi oleh tegangan laminer dibanding tegangan turbulen. Sublayer merupakan lapisan dengan tegangan turbulen yang sangat kecil, yang mana nantinya akan menimbulkan panas dan pressure drop yang tinggi. Hal ini bersifat merugikan. Jika lapisan sublayer viskos semakin tebal, maka kerugian yang muncul akan semakin sedikit.

Sinopsis Tugas Besar : Analisa Drag Coefficient dari Perkembangan Bentuk Kereta Cepat Dunia

Jepang merupakan salah satu negara dengan teknologi kereta cepat yang terdepan di dunia. oleh karena itu, sudah sewajarnya bagi negara lain untuk mencontoh atau menjadikan Jepang sebagai role model dalam pengembangan kereta cepat, salah satunya adalah Indonesia yang akan membuat kereta cepat Jakarta - Bandung. untuk membuat kereta cepat, perlu diperhatikan beberapa faktor, salah satunya adalah coefficient drag dari bentuk lokomotif. Jika kita berkaca ke Jepang, shinkansen (nama kereta cepat di Jepang) sudah mengalami beberapa perubahan bentuk lokomotifnya, yang semula berbentuk menyerupai peluru, hingga sekarang berbentuk seberti paruh bebek.

pada tugas besar ini, saya akan membandingkan coefficient drag dari beberapa model kereta cepat yang ada, tidak hanya di Jepang namun juga di dunia. Selain melihat drag coefficient, saya juga akan melihat noise yang dihasilkan dari beberapa model tersebut. model yang terbaik adalah model yang memiliki drag coefficient dan juga noise yang ideal, dimana tidak ada nilai yang terlalu signifikan tinggi. pengujian akan dilakukan melalui software CFD dengan bentuk geometri sesuai dengan model kereta yang ada.