Valve-Luthfi Aldianta

بِسْمِ اللهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ

السَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُ

Luthfi Aldianta.Mahasiswa S1 Teknik Mesin.Fakultas Teknik Universitas Indonesia

BIODATA DIRI

Nama : Luthfi Aldianta

NPM : 1806181804

Program studi : Teknik Mesin

Tempat Tanggal Lahir : Medan 22 April 2000

Pertemuan Sistem Fluida 1 : 12 November 2020

Assalamualaikum Wr. Wb. Pada pertemuan hari ini Pak Dai memberikan materi mengenai teori dari software CFD SOF. CFD SOF menjadi salah satu tool dalam mensimulasikan aliran fluida yang akan diteliti, dimana untuk tingkat keakuratan hasilnya mendekati sesuai penilitian secara langsung. CFD SOF sendiri baik digunakan karena memiliki keuntungan berupa dapat digunakan pada berbagai macam bentuk benda dapat diatur jenis aliran dan parameter - parameter pendukung yang dapat meningkatkan pengetahuan serta keahlian dalam aplikasi benda pada fluida.

Hari ini dilakukan tutorial bersama mengenai contoh aliran fluida yang melewati valve terbuka penuh, dimana disediakan dua video tutorial untuk diikuto oleh masing - masing mahasiswa. Dalam penerapannya menggunakan tipe tipe gate valve, dimana jenis valve sendiri terdiri dari gate valve, ball valve, butterfly valve, dan beberapa jenis lainnya.

Penjelasan dari tutorial yang diberikan dimulai dengan memasukan geometri valve ke software CFD SOF, kemudian melakukan autosize dengan tujuan mendapatkan boundary sesuai dengan ukuran dari valve yang digunakan. Kemudian mengatur boundary dari valvenya berupa inlet, outlet, dan wall. Berikutnya melakukan running generate mesh dan check mesh. Hasil dari proses meshing tersebut, valve masuk pada tahap menentukan properti fluida, dimana fluida menggunakan aliran turbulence dengan tipe RANS. Kemudian mengatur kecepatan pada inlet, properto outlet, dan wall. Kemudian langkah selanjutnya mengatur running yang alan dilakukan, dimana dilakukan 3000 iterasi. Berikut lampiran untuk geometri sebelum melakukan run solver.

Berikut adalah lampiran dari grafik yang dihasilka oleh proses run solver. Berdasarkan grafik dengan perubahan momentum residual terhadap waktu dan grafik perubahan turbulence residual terhadap waktu.

Berikut adalah lampiran dari hasil mesh yang telah dilakukan kepada gate valve dan setelah disetting jumlah iterasi untuk selanjutnya dilakukan run solver.

Berikut adalah lampiran gate valve setelah dilakukan run solver. Diapply dengan menggunakan software Paraview, didapatkan beberapa propertis seperti tekanan dan kecepatan. Terlihat dari hasil simulasi, terdapat perbedaan warna pada daerah inlet, fully developed flow, dan outlet. Dimana hal tersebut menandakan terjadinya pressure drop pada gate valve.

Kemudian dalam menghitung pressure drop yang dihasilkan, dapat melakukan perhitungan untuk mencari pstatic, kemudian pdynamic, serta ptotal. Berikut hasil dari calculation dan didapatkan nilai pressure drop yaitu 0.00070948

Pada pertemuan hari ini pak Dai memberikan arahan untuk mahasiswa mencoba melakukan simulasi dengan jenis valve lain atau merubah variabel dari bukaan valve. Penulis melakukan simulasi dengan menggunakan ball valve dengan hasil lampiran sebagai berikut.

Berikut adalah lampiran dari grafik yang dihasilka oleh proses run solver. Berdasarkan grafik dengan perubahan momentum residual terhadap waktu dan grafik perubahan turbulence residual terhadap waktu.

Berikut adalah lampiran dari hasil mesh yang telah dilakukan kepada gate valve dan setelah disetting jumlah iterasi untuk selanjutnya dilakukan run solver.

Berikut adalah lampiran gate valve setelah dilakukan run solver. Diapply dengan menggunakan software Paraview, didapatkan beberapa propertis seperti tekanan dan kecepatan. Terlihat dari hasil simulasi, terdapat perbedaan warna pada daerah inlet, fully developed flow, dan outlet. Dimana hal tersebut menandakan terjadinya pressure drop pada gate valve.

Kemudian dalam menghitung pressure drop yang dihasilkan, dapat melakukan perhitungan untuk mencari pstatic, kemudian pdynamic, serta ptotal. Berikut hasil dari calculation dan didapatkan nilai pressure drop yaitu 0.00000790928

Demikian hasil pembelajaran pertemuan 1 mata kuliah sistem fluida. Terima kasih, Wassalamualaikum Wr. Wb.

Pertemuan Sistem Fluida 2 : 19 November 2020

Pada pertemuan hari ini, Pak Dai menjelaskan mengenai segitiga kecepatan, dimana dapat mengetahui head dan debit dari fluida. Segitiga kecepatan terdapat pada sudu turbin sebagai contohnya pada hub dan tip pada sudu turbin. Kemudian dijelaskan juga mengenai sistem fluida, dimana kita dapat menentukan apa yang menjadi sistem, contohnya seperti pompa sebagai sistem dan rotor, sudu, fluida yang mengalir menjadi sub sistem.

Selanjutnya dijelaskan oleh bang Abi, mahasiswa dari mata kuliah CFD. Sistem fluida pada penerapan di CFD SOF mengenai vertikal turbin. Vertikal turbin memiliki poros vertikal, kemudian airfoil dari sudu - sudu turbin dan beberapa parameter lainnya. Kemudian ditambahkan oleh bang Edo mengenai penggunaan CFD SOF dengan sistem fluida, dimana dapat mengetahui vortex yang dihasilkan dari fluida yang melewati suatu geometri, drag, dan lift, dan beberapa parameter lain.

Berikut adalah lampiran dari materi yang diberikan. Materi tersebut yaitu menjelaskan mengenai desain suatu turbin dimana, sebagai Insinyur perlu mengetahui head dan debit dari suatu sistem yang digunakan. Untuk setelahnya mengetahui pompa atau turbin yang digunakan, berikut adalah persamaan yang digunakan.

Kemudian dijelaskan mengenai jenis turbin, dimana terdapat dua jenis yaitu turbin impuls dan reaksi. Turbin impuls memanfaatkan perubahan momentum dari air yang mengenai turbin, contohnya adalah turbin pleton. Turbin reaksi adalah turbin yang mengubah energi berupa tekanan statik tinggi menjadi statik rendah dengan melewatkannya melalui sudu - sudu turbin. Contohnya adalah turbin Francis untuk arah aliran radial, sedangkan untuk turbin Kaplan untuk arah aksial.

Kemudian berikut adalah lampiran dari hasil simulasi CFD SOF dan Paraview oleh bang Abi pada simulasi Vertical Axis Wind Turbine (VWAT). Berdasarkan hasil simulasi terlihat aliran vortex setelah melewati airfoil, terlihat kecepatan dan tekanan udara.

Selanjutnya adalah Openmodelica digunakan dalam simulasi fluida, dimana dicontohkan melalui simulasi empty tanks yaitu perhitungan perpindahan aliran pipa dari suatu head tinggi ke head rendah.

Pada pertemuan hari ini Pak Dai juga memberikan arahan untuk mempelajari software OpenModelica, dimana mempelajari materi yang berkaitan dengan fluida atau empty tanks. Berikut adalah hasil pembelajaran yang dilakukan.

Berikut adalah hasil belajar dari penulis dengan menggunakan metode yang dicontohkan oleh Pak Dai yaitu empty tanks, dengan penulis merubah parameter untuk aliran nya yaitu ketinggian tank adalah 3.1 dan cross area 3. Kemudian merubah letak dari pipa dan posisi alirnya.

Kemudian berikut adalah hasil text view untuk perhitungan model yang digunakan. Terdapat 138 variabel dan equation juga 64 trivial equation.

Kemudian berikut adalah hasil simulasi berupa plotting dari variabel yang terdapat pada parameter model empty tank. Dari hasil simulasi yang dilakukan terlihat perubahan ketinggian dari tank 1 dan tank 2. Tank 1 memiliki penurunan ketinggian karena aliran fluida yaitu air mengalir melewati pipa menuju tank 2, hal ini dikarenakan perbedaan head dari tank 1 dan tank 2. Perubahan dimulai dari posisi start yaitu detik 0 s hingga pada tank 1 berubah level air menjadi 0 dan tank berubah level air menjadi 3 pada kisaran detik ke 40 s

Sekian Pembelajaran pada pertemuan hari ini dari penulis, terima kasih. Wassalamualaikum Wr. Wb.