LAMPIRAN PEMBUATAN SIMULASI RUMAH TURBIN VORTEX 1. Pembuatan model CAD digambar pada Software SolidWorks 2010. 10 00 m m Tiga Variasi Diameter Lubang Buang : D 1outlet = 90mm D 2outlet = 75mm D 3outlet = 60mm 2. Kemudian data disimpan dalam bentuk STEP AP203 3. Kemudian buka program ANSYS 14.0, A
Kemudian akan muncul LAYAR UTAMA pada ANSYS. Di dalam ANSYS sendiri kita dapat memilih menggunakan program sesuai kebutuhan simulasi yang diperlukan.misal jika ingin simulasi fluida kita dapat memilih program CFX atau FLUENT, jika ingin simulasi Static Structural dapat menggunakan Samcef, dan lain sebagainya. Lalu pilih Fluent sebagai program untuk mensimulasikan fluida. Yang diperlukan untuk simulasi berjalan di FLUENT : Geometri dan Mesh 4. Geometry. Klik GEOMETRI maka akan terbuka DESIGNMODELER ( file yang sudah disimpan dalam bentuk STEP AP203 di import dengan DESIGNMODELER). B
Kemudian keluar DESIGNMODELER dan pada LAYAR UTAMA akan muncul tanda ceklis pada GEOMETRY yang sebelumnya tanda tanya. 5. Mesh, Setelah Geometri maka diperlukan mesh. Klik MESH maka terbuka ICEM CFD. Kemudian mesh dapat hasilkan dapat disusuaikan dengan kebutuhan apakah diiginkan mesh dalam Coarse, Medium, ataupun Fine yang nantinya mempengaruhi jumlah node dan elemen yang dihasilkan. Jumlah Node dan Element yang dihasilkan Kemudian klik kanan dan mucul create selection name pada bodi yang akan digunakan sebagai kondisi batas nantinya, C
Lalu ketik nama dibagian bagian bodi di masing-masing sesuai gambar dibawah ini, A.Pressure Outlet, B.Inlet, dan C.Outlet Kemudian keluar ICEM CFD dan pada LAYAR UTAMA akan muncul tanda ceklis pada MESH yang sebelumnya tanda tanya 6. Setelah mesh terbentuk maka selanjutnya langkah SETUP, yang adalah menentukan parameter-parameter, kondisi kondisi batas, dan pengaturan simulasi pada FLUENT. Klik SETUP maka program FLUENT akan terbuka Ikuti pengaturan awal tanpa mengubahnya, klik ok maka akan muncul FLUENT. D
7. Kemudian klik General, maka akan muncul pengaturannya, sesuaikan dengan gambar dibawah ini, dengan memasukkan gravitasi -9.81m/s. 8. Kemudian klik Models, maka akan muncul model-model yang digunakan seperti multiphase dan Viscous. Pertama, Klik multiphase, maka akan muncul kontak perintah multiphase. Jumlah fasa yang ingin digunakan dimasukkan ke dalam Number of Eulerian Phase.Pangaturan dapat dilakukan sesuai dengan gambar dibawah ini. E
Kedua, Klik Viscous, maka akan muncul kontak perintah Viscous. Di kotak ini terdapat jenis pemodelan viscous seperti laminar, k-epsilon, dan lain sebagainya.dalam hal ini digunakan k-epsilon dengan pangaturan sesuai gambar dibawah. 9. Klik Materials, Jika material yang diperlukan tidak ada maka dapat mengklik Create/Edit, maka akan muncul kotak, bisa langsung memasukkan density atau viscosity dari sebuah Fluida, atau mencarinya di Fluent Datebase. F
10. Klik, Phases maka akan ada Phase-1 dan Phase-2, ini sesuai seperti jumlah fase yang dimasukkan pada Model > Multiphase. Kemudian tentukan material fasa tersebut dengan memasukkan udara (air) atau udara (waterliquid).seperti dibawah ini 11. Klik, Cell Zone Condition, akan muncul kotak pengaturan. Klik Operating Conditions, sesuaikan pengaturan dengan gambar. G
12. Klik, Boundary Conditionsakan muncul kondisi-kondisi batas sesuai yang kita masukkan pada langkah 5, Mesh. Ada Inlet, Pressure outlet, Outlet, dan wallsolid. Pada kondisi batas Inlet, Pressure outlet, Outlet, dan wall-solid masingmasing digunakan dimasukkan type :Velocity-Inlet, Pressure-Oulet, Pressure-Oulet,Wall. Pada Kondisi batas Inlet, klik Edit, maka akan muncul kotak pengaturan, masukkan kecepatan 1,44m/s klik ok, kemudian ganti phase menjadi phase-2 dan klik Edit, kemudian ganti ke tab Multiphase, Volume Friction = 1 klik ok H
13. Kemudian lompati hingga ke Solution Controls. Ganti nilai momentum menjadi 0.5 14. Lompati hingga ke Solution Initialization, pada kotak atur Compute from Inlet, kemudian initialize. I
Kemudian perhatikan menu patch, sebelum di patch diperlukan dimensi wilayah yang akan dikosongkan dengan air (phase-2), sehingga nantinya pada saat simulasi tangki dalam keadaan kosong air. Klik Adapt > Region, akan muncul kotak pengaturan sesuaikan dengan gambar Klik patch, kemudian ganti menjadi phase-2, klik volume friction dan hexahedron-r0, klik patch. J
15. Klik Calculation Activities, autosave every = 10, pada Automatic Export klik Create atau Edit, maka akan muncul kotak pengaturan sesuaikan dengan gambar. Pada tab Quantities, blok seluruhnya. Ini merupakan keluaran data perhitungan seperti kecepatan, tekanan, dll yang akan ditampilkan pada CFD- Post nantinya. K
16. Klik Run Calculation, sesuaikan pengaturan dengan gambar. Klik Calculate. Di saat Iterationakan ada terjadi errorpada kondisi tertentu dengan mengatakan courant number melebihi 250. Hal ini disebabkan oleh time step yang masih terlalu besar. Maka perlu untuk meload data iteration sebelum error terjadi, kemudian memperkecil time step kemudian lanjutkan calculate. Contoh sebelum error terjadi time step = 0.01, maka setelah error terjadi maka time step diperkecil menjadi = 0.001 dan seterusnya. 17. Jika sudah siap Calculate iteration sesuai dengan waktu yang diperlukan lalu keluar dari FLUENT mak akan muncul tanda ceklis pada SETUP dan SOLUTION. L
18. Setelah siap SETUP dan SOLUTION selanjutnya langkah RESULTS, klik RESULTS maka program CFD-Postakan terbuka. M
19. Setelah terbuka kita dapat menganalisa berupavectorkecepatan, contour (kecepatan, tekanan,dll), dan Iso Surface dari kedua fasa. N
20. Kemudian untuk mengukur kecepatan pada simulasi, digunakan fungsi dari insert > location > line pada CFD-Post. Jadi apakah kita mau mengukur kecepatan di lubang buang, atau di aliran vortex, hanya memposisikan line pada lokasi yang diinginkan. O
21. Untuk membuat Grafik terbentuk yang terjadi melewati garis dengan menggunkan fungsi chart. Insert >chart, kemudian setting axis x untuk jarak (dalam hal ini x atau z) dan axis y untuk kecepatan (velocity) P
22. Untuk membuat format video menggunkan fungsi timestep selector. Tools > Timestep selector, kemudian klik animation, sehingga muncul toolbox animation. Kemudian atur fast atau slow pergerakannya, dan atur tempat save location kemudian, klik tanda Play. Q