UTS CFD

Aliran laminar tunak 2 dimensi diantara dua pelat yang mengacu pada prinsip konservasi momentum.

Buktikan dengan mengacu prinsip konservasi momentum dengan massa jenis 1 kg/m3 dan viskositas 1 kg/ms sebagai berikut :

Berikut langkah-langkah pengerjaannya :

Pre - Processing Step 

• Menu Input - Alokasi Memori
• Menu Input - Dimensi - P (1m) dan t (0.1m) serta jumlah cell P (50) dan t (30)

• Menu input - Cell - edit wall kiri (sebagai inlet 1) dan wall kanan (sebagai inlet 2)

• Menu Input - KS - set inlet 1 (dengan tekanan = 13 pa) dan set inlet 2 (dengan tekanan = 1 pa)

• Input - BG (bangun grid) - pilih 1 (sumbu x)
• IS (inisialisasi segmen) - jumlah segmen 2 - jarak 0 , 0.5, dan 1 - pembagian jumlah cell 28 dan 20.
• Input MS (modif segmen) -  semua bawaan - saat penentuan faktor pemberat titik mulai diberi nilai 3 (agar cell menjadi rapat) - dan yang lain mengikuti bawaan.

• Esc
• Input - BG (bangun grid) - pilih 2 (sumbu y)
• IS (inisialisasi segmen) - jumlah segmen 3 - jarak 0 , 0.025, 0.075 dan 0.1 - pembagian jumlah cell 10, 8 dan 10.
• Input MS (modif segmen) -  nomor segmen diganti 3 - kemudian bawaan - saat penentuan faktor pemberat titik akhir diberi nilai 4 (agar cell menjadi rapat).
• Esc
• In - KF - masukkan nilai densitas (1 kg/m3) -  viskositas (1 kg/ms)
• Esc.

Processing Step

• Menu Input - Olah- Iterasi (hingga konvergen)

Post - Processing

• Input - Lihat Grafik - Buka Window
• Menu Hasil - Vektor (kecepatan dan tekanan)
• Input - Lihat Grafik - Buka Window
• Menu Hasil - Kontur ( kecepatan dan tekanan)
• Input - Lihat Grafik - Buka Window
• Menu Pilih Plot  X-Y -  ( kecepatan dan tekanan pada arah j)

Vektor Kecepatan

Vektor Tekanan

Kontur Tekanan Statik

Kontur Kecepatan

Terlihat adanya terjadi perbedaan kecepatan

Perbedaan Profil Kecepatan

Plot Grafik

Analisa Hasil

• Karena inlet 1 diberi kan tekanan lebih besar dibanding inlet 2 yang tekanannya lebih kecil, maka aliran bergerak dari tekanan tinggi ke rendah yaitu (dari kiri ke kanan). 
• Tekanan mempengaruhi bentuk profil kecepatan. 
• Terjadinya penurunan tekanan (pressure drop), mengakibatkan adanya aliran berbalik arah. Kecepatan dari tengah ke atas lebih lambat dibanding kecepatan dari tengah ke bawah.
• Kecepatan juga mempengaruhi nilai perbedaan tekanan.

Read Full story