Visualisasi aliran dua dimensi sederhana dengan menggunakan software CFDSOF

Pada post kali ini, saya ingin mencoba untuk menyampaikan visualisasi dan sedikit analisis mengenai visualisai aliran dua dimensi sederhana yang dibuat pada software CFDSOF, dimana program CFDSOF ini adalah program yang hanya dapat diakses melalui koneksi internet server Universitas Indonesia dan wajib digunakan oleh setiap mahasiswa yang mengikuti perkuliahan Aplikasi CFD (Computational Fluid Dynamic).

Berikut tampilan visualisasi vektor kecepatan pada geometri dua dimensi sederhana yang ingin disimulasikan dinamika alirannya.

Image

Jadi, dapat diperhatikan pada gambar di atas tampilan dari vektor kecepatan pada geometri yang ingin disimulasikan visualisasi alirannya, dimana pada geometri ini, saya menetapkan dua inlet pada sisi kiri bawah  dan dua outlet pada sisi kanan geometri. Dengan kecepatan pada inlet yang ditetapkan adalah sebesar 5 m/s pada arah koordinat x (kecepatan u). Sedangkan untuk sifat fisik dari fluida yang berupa densitas, viskositas, dan tekanan operasi, masing – masing, ditetapkan sebesar 1.2 kg/m^3, 1e-5 kg/m-s, 1.0132e5 Pa. Dapat diperhatikan bahwa pada visualisasi ini, faktor kekentalan diabaikan dengan menetapkan nilai viskositas yang sebesar 1e-5 kg/m-s. Jadi, pada simulasi ini, fluida yang disimulasikan adalah fluida sempurna yang dimana fluida ini tidak menyokong adanya tegangan geser, dianggap tidak kental (inviscid), dan tidak berotasi dengan densitas yang konstan. Jadi, pembelokan – pembelokan serta olakan pada visualisasi aliran pada gambar di atas, murni akibat titik stagnasi fluida dengan tembok dan perpindahan momentum antara fluidanya itu sendiri.

Dapat diperhatikan pada gambar di atas, bahwa outlet di bagian atas memiliki kecepatan yang lebih rendah daripada outlet yang di bagian bawah. Hal ini disebabkan oleh sebagian besar momentum fluida sudah ditransfer ke outlet di bagian bawah. Oleh karena itu, kecepatan pada outlet bagian atas lebih kecil, disamping karena sebab yang telah dijelaskan, olakan yang terdapat pada ruang juga berpengaruh terhadap distribusi kecepatan pada outlet bagian atas. Seandainya, bagian yang terdapat olakan ditetapkan sebagai sebuah geometri padat, maka dapat diprediksi outlet pada bagian atas memiliki kecepatan yang kurang lebih sama dengan outlet bagian bawah. Hal ini disebabkan oleh tidak terdapatnya transfer momentum fluida yang akan menuju outlet bagian atas ke bagian ruang yang terdapat olakan (dengan catatan, geometri padat yang mengisi daerah olakan adalah geometri halus berbentuk parabola yang dapat dengan kontinu, berdasarkan bentuknya, mendistribusikan kecepatan dari inlet kepada dua outlet di sebelah kanan).

Image

Dapat diperhatikan pada gambar besar kecepatan pada gambar di atas. Terlihat distribusi kecepatan outlet, yang kurang lebih, dapat ditafsirkan sama dengan berdasarkan vektor kecepatan pada gambar sebelumnya. Namun, hal menarik yang dapat diperhatikan dari gambar ini adalah distribusi kecepatan pada daerah olakan. Dimana pada daerah pusat olakan, besar kecepatan meningkat dikarenakan oleh berkurangnya densitas aliran di olakan. Hal ini diakibatkan oleh terdapatnya beberapa massa fluida yang telah meninggalkan olakan untuk keluar melalui outlet.

Berikut, secara berurutan, visualisai tekanan statik relatif dan tekanan total relatif.

Image

Image

Dapat diperhatikan pada gambar tekanan statik relatif, zona tekanan yang tinggi adalah zona dimana titik stagnansi berada, selebihnya, tekanan relatif terdistribusi semakin mengecil menuju zona olakan. Sedangkan untuk gambar tekanan total relatif, terdapat zona dengan tekanan paling tinggi yaitu zona dimana terdapat aliran dari inlet pada arah sumbu x, dengan tekanan yang semakin kecil dari arah titik stagnansi sampai kepada outlet yang kedua di bagian atas.

Kiranya sekian post kali ini mengenai visualisasi aliran dua dimensi sederhana pada program CFDSOF. Semoga Bermanfaat.

Sekian. Wassalam.

  1. No trackbacks yet.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: