BAB III METODOLOGI PENELITIAN Prosedur Penggunaan Software Ansys FLUENT 15.0

dokumen-dokumen yang mirip
BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PERNYATAAN. Yogyakarta, Februari Penulis. Achmad Virza Mubarraqah. iii

PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

LAMPIRAN PEMBUATAN SIMULASI RUMAH TURBIN VORTEX. 1. Pembuatan model CAD digambar pada Software SolidWorks 2010.

MOTTO. (Q.S. Ar-Ra du : 11) (Dedy Milano) Ing Madya Mangun Karsa, Ing Ngarsa Sun Tulodho, Tut Wuri Handayani (Ki Hajar Dewantara) (Ayahanda & Ibunda)

oleh : Ahmad Nurdian Syah NRP Dosen Pembimbing : Vivien Suphandani Djanali, S.T., ME., Ph.D

LAMPIRAN. Lampiran 1 LANGKAH-LANGKAH ANALISA DENGAN. MENGGUNAKAN ANSYS 15.0 : a. Geometry dan Mesh

BAB III ANALISA KONDISI FLUIDA DAN PROSEDUR SIMULASI

PERNYATAAN. Yogyakarta, 17 Agustus Immawan Wahyudi Ahyar. iii

STUDI NUMERIK : MODIFIKASI BODI NOGOGENI PROTOTYPE PROJECT GUNA MEREDUKSI GAYA HAMBAT

SIDANG TUGAS AKHIR FITRI SETYOWATI Dosen Pembimbing: NUR IKHWAN, ST., M.ENG.

tudi kasus pengaruh perbandingan rusuk b/a = 12/12, 5/12, 4/12, 3/12, 2/12, 1/12, 0/12 dengan Re = 3 x 10 4.

INVESTIGASI KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS PADA DESAIN HELICAL BAFFLE PENUKAR PANAS TIPE SHELL AND TUBE BERBASIS COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)

SIMULASI CFD ALIRAN ANNULAR

SIDANG TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI

PRESENTASI TUGAS AKHIR. Oleh: Zulfa Hamdani. PowerPoint Template NRP :

Yogyakarta, Lucky.K.Octatriandi. iii

Dosen Pembimbing: Dr. Ir. Totok Soehartanto, DEA NIP

SIMULASI PERPINDAHAN PANAS KOLEKTOR SURYA TIPE TABUNG PLAT DATAR MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK CFD

BAB 4 MODELISASI KOMPUTASI dan PEMBAHASAN

STUDI EKSPERIMEN DAN NUMERIK TENTANG ALIRAN BOUNDARY LAYER YANG MELINTASI BUMP DENGAN RADIUS KELENGKUNGAN YANG KECIL

BAB IV PROSES SIMULASI

SIMULASI CFD ALIRAN STRATIFIED AIR-UDARA SEARAH PADA PIPA HORISONTAL

SIMULASI ALIRAN FLUIDA PADA POMPA HIDRAM DENGAN TINGGI AIR JATUH 2.3 M DENGAN MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK CFD

STUDI NUMERIK DISTRIBUSI TEMPERATUR DAN KECEPATAN UDARA PADA RUANG KEDATANGAN TERMINAL 2 BANDAR UDARA INTERNASIONAL JUANDA SURABAYA

SIMULASI ALIRAN FLUIDA PADA POMPA HIDRAM DENGAN VARIASI PANJANG PIPA PEMASUKAN DAN VARIASI TINGGI TABUNG UDARA MENGGUNAKAN CFD

STUDI NUMERIK PENGARUH PENAMBAHAN OBSTACLE BENTUK PERSEGI PADA PIPA TERHADAP KARAKTERISTIK ALIRAN DAN PERPINDAHAN PANAS.

STUDI NUMERIK VARIASI TURBULENSI MODEL PADA ALIRAN FLUIDA MELEWATI SILINDER TUNGGAL YANG DIPANASKAN (HEATED CYLINDER)

keterangan: G k : gradien kecepatan dalam energi kinetik turbulensi (m 2 det -1 ) G b : bouyansi dalam energi kinetik turbulensi (m 2 det -1 )

FakultasTeknologi Industri Institut Teknologi Nepuluh Nopember. Oleh M. A ad Mushoddaq NRP : Dosen Pembimbing Dr. Ir.

MAKALAH KOMPUTASI NUMERIK

ANALISIS CASING TURBIN KAPLAN MENGGUNAKAN SOFTWARE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS/CFD FLUENT

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010

SIMULASI AERODINAMIS DAN TEGANGAN PROPELER PESAWAT TIPE AIRFOIL NACA M6 MELALUI ANALISA KOMPUTASI DINAMIKA MENGGUNAKAN MATERIAL PADUAN (94% Al-6% Mg)

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

STUDI NUMERIK PENGARUH PENAMBAHAN BODI PENGGANGGU TERHADAP KARAKTERISTIK ALIRAN FLUIDA MELINTASI SILINDER UTAMA

(Studi Kasus PT. EMP Unit Bisnis Malacca Strait) Dosen Pembimbing Bambang Arip Dwiyantoro, ST. M.Sc. Ph.D. Oleh : Annis Khoiri Wibowo

SKRIPSI SIMULASI ALIRAN FLUIDA YANG MELEWATI KATUP TEKAN BERBENTUK PLAT DATAR PADA POMPA HIDRAM DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM FLUENT

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN:

SIMULASI ALIRAN FLUIDA PADA POMPA HIDRAM DENGAN TINGGI AIR JATUH 2.3 M DENGAN MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK CFD

4.2 Laminer dan Turbulent Boundary Layer pada Pelat Datar. pada aliran di leading edge karena perubahan kecepatan aliran yang tadinya uniform

Lampiran A: Gambar Bagian- bagian dari Alat Penukar Kalor Berdasarkan Standar TEMA

TUGAS SARJANA BIDANG KONVERSI ENERGI SIMULASI NATURAL VENTILATION PADA BANGUNAN RUMAH TIPE 36 DENGAN MENGGUNAKAN CFD

Bab 3 Pengenalan Perangkat Lunak FLUENT

ROTASI Volume 8 Nomor 1 Januari

TUGAS AKHIR. Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

KAJIAN FENOMENA SEPARASI ALIRAN PADA PIPA SUDDEN CONTRACTION MENGGUNAKAN METODE EKSPERIMEN DAN NUMERIK

BAB IV VALIDASI SOFTWARE. Validasi software Ansys CFD Flotran menggunakan dua classical flow

SECOND ORDER UPWIND DIFFERENCING SCHEME OF K- TURBULENCE MODEL FOR AIR AND EGR FLOW MIXTURES IN INTAKE MANIFOLD OF DIESEL ENGINE

TUGAS SARJANA STUDI KARAKTERISTIK SECONDARY FLOW DAN SEPARASI ALIRAN PADA RECTANGULAR DUCT 900 DENGAN ANGKA REYNOLDS 110.

BAB IV ANALISA DATA. Kecepatan arus ( m/s) 0,6 1,2 1,6 1,8. Data kecepatan arus pada musim Barat di Bulan Desember dapt dilihat dari tabel di bawah.

SIMULASI ALIRAN UDARA 3D PADA COMBUSTION CHAMBER ENGINE GE.J47-GE-17 DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE FLUENT. Skripsi. Sarjana Strata 1 (S1)

LAMPIRAN TAHAPAN MELAKUKAN ANALISA TLE ROUND BAR TYPE DENGAN PLAT TYPE PADA GAMBIT DAN FLUENT

PENGARUH MODIFIKASI DIFFUSOR TERHADAP GAYA AERODINAMIKA MOBIL LISTRIK PANCASONA

Penelitian Numerik Turbin Angin Darrieus dengan Variasi Jumlah Sudu dan Kecepatan Angin

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING... LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PENGUJI... PERSEMBAHAN... MOTTO... KATA PENGANTAR...

UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

SIMULASI PENGARUH NPSH TERHADAP TERBENTUKNYA KAVITASI PADA POMPA SENTRIFUGAL DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM KOMPUTER COMPUTATIONAL FLUID DYANAMIC FLUENT

TUGAS SARJANA BIDANG KONVERSI ENERGI SIMULASI ALIRAN FLUIDA DALAM PROSES PEMBAKARAN NATURAL GAS PADA COMBUSTION CHAMBER

Bab 4 Perancangan dan Pembuatan Pembakar (Burner) Gasifikasi

Analisa Aliran Fluida Pada Pipa Spiral Dengan Variasi Diameter Menggunakan Metode Computational Fluid Dinamics (CFD)

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: ( Print) B-192

BAB 3 PEMODELAN 3.1 PEMODELAN

ANALISA PENGARUH LAJU ALIRAN PARTIKEL PADAT TERHADAP SUDU-SUDU TURBIN REAKSI PADA SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA UAP MENGGUNAKAN CFD

ANALISIS PENGARUH PENAMBAHAN ELLIPTICAL BULB TERHADAP HAMBATAN VISKOS DAN GELOMBANG PADA KAPAL MONOHULL DENGAN PENDEKATAN CFD

Studi Numerik Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Airfoil NASA LS-0417 yang Dimodifikasi dengan Vortex Generator

III. METODOLOGI PENELITIAN

BAB V BACKWARD - FACING STEP. Hasil validasi software memberikan informasi tentang karakteristik

Muchammad 1) Abstrak. Kata kunci: Pressure drop, heat sink, impingement air cooled, saluran rectangular, flow rate.

Seminar NasionalInovasi Dan AplikasiTeknologi Di Industri 2017 ISSN ITN Malang, 4 Pebruari 2017

Skripsi. Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana Strata 1 (S1) Disusun Oleh: SLAMET SUTRISNO JURUSAN TEKNIK PENERBANGAN

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5, No. 1, (2016) ISSN: ( Print) B36

ANALISIS LAPISAN BATAS ALIRAN DALAM NOSEL STUDI KASUS: NOSEL RX 122

Studi Numerik Distribusi Temperatur dan Kecepatan Udara pada Ruang Kedatangan Terminal 2 Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya

TAKARIR. Computational Fluid Dynamic : Komputasi Aliran Fluida Dinamik. : Kerapatan udara : Padat atau pejal. : Memiliki jumlah sel tak terhingga

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: ( Print) B-26

ANALISA PENGARUH BENTUK FOIL SECTION NOZZLE TERHADAP EFISIENSI PROPULSI PADA KAPAL TUNDA

BAB IV PEMODELAN POMPA DAN ANALISIS

Studi Numerik Distribusi Temperatur dan Kecepatan Udara pada Ruang Keberangkatan Terminal 2 Bandar Udara Internasional Juanda Surabaya

METODOLOGI PENELITIAN

Studi Numerik Karakteristik Aliran Melalui Backward Facing Inclined Step dengan Penambahan Paparan Panas Deri Gedung pada Sisi Upstream

Analisis Aliran Fluida Dinamik Pada Draft Tube Turbin Air

Tutorial. Computational Fluid Dynamics (CFD) Komputasi Dinamika Fluida. Ainul Ghurri Ph.D.

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SIMULASI FLUIDIZED BED DRYER BERBASIS CFD UNTUK BATUBARA KUALITAS RENDAH

MASUK FAISAL HAJJ MESINN TEKNIK MEDAN Universitas Sumatera Utara

PERBANDINGAN ANALISIS AERODINAMIKA PADA MOBIL SEDAN GENERIK BERBAGAI MODEL DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE BERBASIS COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)

STUDI NUMERIK PENGARUH GEOMETRI DAN DESAIN DIFFUSER UNTUK PENINGKATAN KINERJA DAWT (DIFFUSER AUGMENTED WIND TURBINE)

*Mohammad Renaldo Ercho. *Ir. Alam Baheramsyah, MSc. *Mahasiswa Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS

Kaji Numerik Aliran Jet-Swirling Pada Saluran Annulus Menggunakan Metode Volume Hingga

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ` 2.1. Tinjauan Pustaka

ANALISA AERODINAMIKA PADA SEPEDA DENGAN FORMASI BERIRINGAN DENGAN VARIASI KECEPATAN DAN JARAK ANTAR SEPEDA MENGGUNAKAN CFD FLUENT 6.

BAB III METODOLOGI DAN PENGOLAHAN DATA

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE PENELITIAN

Transkripsi:

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat Penelitian Pada penelitian ini menggunakan software jenis program CFD Ansys FLUENT 15.0 dengan diameter dalam pipa 19 mm, diameter luar pipa 25,4 dan panjang pipa 1000 mm. 3.1.1 Prosedur Penggunaan Software Ansys FLUENT 15.0 Setelah merencanakan analisis CFD pada model, langkah-langkah umum penyelesaian analisis CFD pada FLUENT sebagai berikut: a. Membuat geometri dan mesh pada model b. Model transient/steady c. Memilih solver yang tepat untuk model tersebut (2D atau 3D) d. Mengimpor mesh model e. Melakukan pemeriksaan pada mesh model f. Memilih formulasi solver g. Memilih persamaan dasar yang akan dipakai dalam analisis h. Menentukan sifat material yang akan dipakai i. Menentukan kondisi batas j. Mengatur parameter control solusi k. Initialize the flow field l. Melakukan perhitungan/iterasi m. Memeriksa hasil iterasi n. Menyimpan hasil iterasi o. Jika perlu, memperhalus grid kemudian dilakukan iterasi ulang untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. 43

44 3.2 Diagram Alir Simulasi gambar 3.1. Simulasi dilakukan dengan prosedur sebagai mana ditunjukkan pada Mulai Pembuatan Geometri Pembuatan meshing Pendefisian Bidang Batas Pada Geometri Pengecekan Meshing Tidak Mesh Yang Baik Data Sifat Fisik Ya Penentuan Kondisi Batas Nilai Reynold (Laminar, Turbulen, Transisi) Viskositas Tidak Proses Numerik Proses Iterasi Plot Hasil selesai Gambar 3.1. Diagram Alir Simulasi CFD Menggunakan Ansys FLUENT 15.0

45 3.3 Proses Simulasi CFD Secara umum proses simulasi CFD dibagi menjadi 3 yaitu pre-processing, solver dan post-processing. 3.3.1 pre-processing Pre-processing adalah tahap awal dalam simulasi CFD yang perlu dilakukan, seperti: membuat geometri dan melakukan pengecekan mesh. a. Membuat geometri Dalam pembuatan geometri pada simulasi Ansys FLUENT, selain dengan menggunakan aplikasi tersebut dapat dilakukan juga dengan aplikasi Solidwork, GAMBIT, Autocad dan lain-lain, Selanjutnya diimpor keaplikasi Ansys FLUENT. Geometri dalam penelitian ini menggunakan diameter dalam pipa 19 mm, diameter luar pipa 25,4 mm dan panjang pipa 1000 mm. D in = 19 mm D out = 25,4 mm Gambar 3.2. Pipa (Tampak Depan)

46 1000 mm Gambar 3.3. Pipa (Tampak Samping) b. Mesh Setelah membuat geometri, selanjutnya perlu dilakukan proses meshing (membagi volume menjadi bagian-bagian kecil) supaya dapat dianalisis pada program CFD. Ukuran mesh yang terdapat pada suatu obyek akan mempengaruhi ketelitian dan daya komputasi analisis CFD. Semakin kecil/halus mesh yang dibuat, maka hasil yang didapatkan akan semakin teliti, namun dibutuhkan daya komputasi yang makin besar pula. Setelah proses pembuatan meshing selesai, kemudian dilakukan pengecekan kualitas mesh dengan report quality.

47 Gambar 3.4. Report Quality Gambar 3.5. Proses Name Selection Bidang yang diidentifikasi adalah inlet dan outlet pipa baik untuk fluida air dan udara. Pada simulasi ini memakai 2 inlet, yaitu: 1 inlet air, 1 inlet udara dan 1 outlet.

48 Gambar 3.6. Hasil Meshing (Outlet) Gambar 3.7. Hasil Meshing (Tampak Samping) 3.3.2 Processing Pada tahap ini yang harus dilakukan banyak kaitannya dengan penentuan kondisi batas dalam sebuah simulasi CFD. Tahap ini ini merupakan bagian yang paling penting karena hampir semua parameter penelitian diproses dalam tahapan ini, seperti general, models, materials, cell zone conditions, boundary conditions,

49 mesh, interfaces, dynamic mesh, references values, solution methods, solution controls, solution initialization, calculation activities, dan terakhir run calculation. a. General Pada tahap ini menggunakan solver tipe pressure-based, untuk velocity formulation menggunakan absolute dan waktu yang digunakan bersifat transient. Gambar 3.8. General b. Models Pada tahap ini multiphase yang dipilih yaitu VOF, sedangkan energy disetting off karena simulasi ini tidak memerlukan penghitungan energi dalam prosesnya.

50 Selanjutnya untuk viscous disetting menggunakan k-epsilon dengan model realizable. Gambar 3.9. Models c. Materials Material yang digunakan untuk simulasi ini terbagi kedalam dua jenis, yaitu solid dan fluid. Material solid yang digunakan adalah acrylic flexyglass sedangkan untuk fluidanya menggunakan liquid dan air.

51 Gambar 3.10. Materials d. Cell Zone Conditions Cell Zone Conditions berisi daftar zona sel yang dibutuhkan. Pada tahap ini masing-masing zona disesuaikan dengan nama dan jenis materialnya. Untuk Porous Formulation yang berisi opsi untuk mengatur kecepatan simulasi disetting default dengan memilih Superficial Velocity. Gambar 3.11. Cell Zone Conditions

52 e. Boundary Conditions Tahap ini digunakan untuk memberikan kondisi batas berupa data yang dibutuhkan pada simulasi ini. Data yang dimasukkan adalah kecepatan superfisial air-udara pada zona air-inlet dan water-inlet. Gambar 3.12. Boundary Conditions f. Solution Methods Simulasi ini menggunakan skema Simple. Pada Spatial Discretization, untuk Gradient-nya menggunakan Least Squares Cell based, Pressure menggunakan PRESTO!, Momentum menggunakan Second Order Upwind, Volume Fraction menggunakan Geo-Reconstruct, Turbulent Kinetic Energy menggunakan Second Order Upwind, Turbulent Dissipation Rate menggunakan Second Order Upwind.

53 Gambar 3.13. Solution Methods g. Monitors Pada tahap ini digunakan untuk memantau konvergensi secara dinamis. Pada dasarnya konvergensi dapat ditentukan dengan merubah parameter pada residual, statistik, nilai gaya, dll. Gambar 3.14. Residual Monitor

54 h. Solution Initialization Initialization methods yang digunakan adalah hybrid intialization Gambar 3.15. Solution Initialization i. Run Calculation Pada proses ini akan dilakukan iterasi hingga terjadi konvergensi. Time step size adalah waktu yang didapatkan untuk setiap proses kalkulasi yang dilakukan. Number of time steps adalah jumlah total time step yang ingin dilakukan proses kalkulasi. Max iteration/time step adalah jumlah maksimal iterasi yang ditentukan untuk satu time step.

55 Gambar 3.16. Run Calculation 3.3.3 Post-Processing Langkah yang dilakukan setelah melakukan proses kalkulasi yaitu melihat hasil dari proses kalkulasi. Pada kasus penelitian ini, hasil yang dibutuhkan adalah kontur beda kecepatan superfisial. Ada 3 tahap yang harus dilakukan untuk mengetahui hasil simulasi berupa pola aliran serta kecepatannya. a. Plane Tampilan plane ditunjukkan dalam bentuk tampilan 2 dimensi. Area tampilan dapat ditentukan berdasarkan sumbu koordinat geometri.

56 Gambar 3.17. Plane b. Contour Dengan contour dapat diketahui dengan lebih detail terkait pola hasil simulasi berdasarkan variabel yang dikehendaki pada setiap plane yang telah ditentukan sebelumnya. Contour dideskripsikan dengan warna untuk membaca pola berdasarkan variabel yang ditentukan. Gambar 3.18. Contour