Computational Fluid Dynamics (CFD) : Aplikasi CFDSOF

 CFD ( Computational Fluid Dynamics) merupakan cabang dari mekanika fluida yang menggunakan metode numeric dan algoritma untuk menyelesaikan dan menganalisis masalah-masalah terkait aliran fluida. Komputer digunakan untuk menampilkan kalkulasi yang dibutuhkan untuk melakukan simulasi terkait interaksi dari cairan dan gas dengan lapisan batas yang didefinisikan sebagai kondisi batas (boundary conditions). 

Salah satu media untuk melakukan analisis CFD adalah dengan menggunakan software CFDSOF yang dikembangkan oleh Pak Ahmad Indra Siswantara yang merupakan Dosen di Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia. Berikut contoh penyelesaian kasus menggunakan CFDSOF.

Kasus :

Billboard dengan kondisi bluff body dikenai aliran udara statis dengan kecapata (v) = 5 m/s.

Tinggi papan = 2 m

lebar papan = 10 cm

Asumsikan tiangnya diabaikan.

Hitung Pressure Drag !

Semakin besar domain anda, semakin besar perhitungannya. Kita menentukan batas dengan cara jangan sampai batasan dekat dengan daerah olakan.

Perhatikan : vortex aliran di belakang papan akan lumayan panjang, maka domain dibelakan papan akan lebih panjang.

Domain : 20 m x 6 m

·         Berikut ini merupakan urutan pengerjaan menggunakan remote desktop CFDSOF :

   1. Membuka remote desktop : Start- accessories – communications – remote desktop connections.

    

   2. Log in ke remote desktop CFDSOF dengan mengisikan user name dan password yang telah diregistrasikan.

   3. Apabila log in sudah sukses, double klik ikon cfdsoft.exe yang ada di dekstop untuk menjalankan program. Maka akan muncul tampilan awal berikut ini :

   4. Alokasi memori diatur untuk menentukan jumlah maksimum yang bisa dibaca program.

   5. Atur model yang diinginkan. Jangan lupa untuk mengubah model ke “K-Epsilon”.

   6. Atur domain yang akan digunakan dalam simulasi. Dalam hal ini kita menentukan jumlah serta dimensi (panjang dan lebar) cell yang digunakan dalam percobaan.

   7. Atur cell yang akan digunakan dalam simulasi. Cell batas atas dan bawah “SYMMETRY”, cell batas kiri “INLET” , cell batas kanan “OUTLET”, dan cell yang merepresentasikan billboard “W-WALL”.

   8. Masukkan kondisi kecepata pada arah U sebesar 5 m/s di pengaturan kondisi sempadan (KS) untuk inlet.

   9. Lakukan iterasi untuk mendapatkan hasil yang diinginkan (konvergen) dan jalankan.

   10. Tampilan kontur dari kecepatan pada arah U.

 

   11. Tampilan kontur untuk tekanan (Relative Total Pressure).

   12. Tampilan vekor kcepatan pada arah U, dengan Step I =3 dan Step J = 3.

 

13. Tampilan vektor tekanan (Relatibe Total Pressure) dengan Step I =3 dan Step J = 3.