PRAKTEK MENGGUNAKAN PROGRAM CFDSOF UNTUK MEMPELAJARI FENOMENA DIFUSI (KONDUSI) ID

Oleh Zia Ruya Hilal; http://ziaruya.blogspot.com/

No	langkah-gambar	Rincian Langkah kerja	Keterangan
1		Dimulai dari login ke CFDSOF,	Setelah Remote Dekstop Connection terbuka, kemudian log in dengan username dan password yang dimiliki
2		Masukan username, dan password	Masukan username sesuai dengan personal masing-masing
3		AloMemori, dalam hal ini bisa ke tools input lalu Alomemori,	atau masukan nilai in1 lalu masukan N untuk SI
4	cell I 7, dan cel J 3	Atur domain nilai, 1 untuk panjang, nilai 0.05 untuk tinggi,	menentukan dimensi dan ukuran dari domain, serta jumlah cell untuk tiap arah domain
5		Atur cell membuat cell menjadi bagian in w2, dan out w3, supaya berbeda dengan dinding	Inlet w2 outlet w3 Wall 1 sebagai boundary, wall 2 sebagai ujung batang suhu lebih tinggi, wall 3 sebagai ujung batang suhu lebih rendah Inputàcellàtayang Klik I1,J2 – ubah W1 menjadi W2 – pakai Klik I10,J2 – ubah w1 menjadi w3 – pakai - tutup
5	Inlet untuk w2 dengan temperatur sebesar 273 K dan w2 menggunakan nilai temperatur bawaan, yaitu sebesar 293 K	kondisi sempadan KS	Diberikan 2 kondisi yang berbeda. Kondisi 1, boundary dianggap adiabatic dengan memilih fluks panas = 0. Kondisi seperti ini terjadi jika system diisolasi. Diperkirakan suhu yang mengalir dari wall 2 ke wall 3 akan mengalami penurunan secara linear. Kondisi 2, boundary dianggap non adiabatic dengan memilih fluks panas = 10. Kondisi non adiabatic ini diperkirakan akan mempengaruhi perubahan suhu pada wall 2 (suhunya menjadi lebih rendah dibandingkan dengan suhu wall 2 pada kondisi 1 ketika simulasi), karena selain suhu wall 2 mengalir ke arah wall 1, suhu tersebut juga akan mengalir ke lingkungan yang suhunya lebih rendah darinya melalui boundary yang tidak diisolasi. Sedangkan pada bagian tengah dari system suhunya akan lebih panas dari bagian sekitarnya, karena pada bagian tersebut kemungkinan sudah tidak terjadi perpindahan kalor dari system ke lingkungan karena sudah mencapai suhu setimbang.
7	Pilih persamaan	Menentukan persamaan atur yang akan kita gunakan pada perhitungan. Disini, persamaan yang kita gunakan hanyalah property/temperatur dan entalpi.	Persamaan kec-U, kec-V, dan tekanan tidak perlu kita gunakan karena kita akan membuat kecepatan u bernilai konstan, untuk menentukan persamaan yang digunakan pada CFDSOF
8	Mengatur kondisi fisikal fluida	kondisi fisikal yang terpenting disini adalah menentukan properties fisik dari fluida dengan beberapa nilai densitas yang bervariasi	Fluida dianggap memiliki kondisi fisikal seperti air, sehingga menggunakan densitas, viskositas, kondisi termal, dan panas jenis bawaan.
9	Plot Residu jumlah Iterasi	Olahàamatanàresiduàcentang plot
10		Iterasi	Proses hingga mencapai konvergensi dari numerik
11	Penayangan hasil dan analisis data Kondisi 1: Kondisi 2:	Tayang Hasilàkonturàcentang ‘penuh, nilai modal, klipDIRentang’àtayang Pada kondisi 1, yaitu pada keadaan adiabatic dimana diberikan kondisi boundary dengan flux panas = 0. Didapati kontur yang menunjukkan bahwa panas mengalir dari W2 ke W3 (suhu mengalir dari tinggi ke rendah) dengan perubahan suhu menurun secara linear.	Pada kondisi 2, yaitu pada keadaan non adiabatic dimana terjadi perubahan energy di dalam system akibat dari perpindahan panas antara system dan lingkungan yang terjadi melalui boundary yang diberikan fluks panas = 10. Sehingga kontur menunjukkan perubahan suhu yang tidak linear, tetapi suhu mulanya naik dari wall 2 ke bagian tengah system, lalu turun dari bagian tengah ke wall 3(ditunjukan dengan dimulai dari warna hijau ke merah kemudian hijau lagi sampai berwarna biru). Keadaan tersebut diakibatkan oleh suhu W2 yang juga mengalir ke lingkungan yang suhunya lebih rendah, sehingga suhunya justru menjadi lebih rendah dari bagian tengah system yang tidak mengalami pertukaran panas dengan lingkungan karena sudah mencapai keseimbangan.

Analisa: Dari proses yang sudah dilakukan dalam menggunakan program CFDSOF Bapak Ahmad Indra Siswantara yakni memperoleh gambar hasil simulasi, Dapat terlihat terdapat berbagai macam warna pada kontur kecepatan pada gambar di atas. Warna merah menandakan kecepatan alir yang tinggi, sedangkan warna biru menandakan kecepatan alir yang rendah. adanya perubahan kecepatan u ataupun perubahan densitas, keduanya memberikan efek yang tidak terlalu signifikan terhadap hasil yang didapat, sehingga disini kita akan mencoba membuat variasi hanya terhadap perubahan densitas.

PRAKTEK MENGGUNAKAN PROGRAM CFDSOF UNTUK MEMPELAJARI FENOMENA PADA ALIRAN ANTARA 2 PLAT

Oleh Zia Ruya Hilal; http://ziaruya.blogspot.com/;
http://ziaruya.blogspot.com/2012/09/simulasi-aliran-antara-2-plat.html

No	Langkah-gambar	Rincian Langkah kerja	Keterangan
1		Dimulai dari login ke CFDSOF,	Masukan username,dan password akun
2	atau masukan nilai in1 lalu masukan N untuk SI	AloMemori, dalam hal ini bisa ke tools input lalu Alomemori,	Aplikasi CFD start Running
3		Atur domain Membangun domain dengan panjang L=1m dan tinggi H=0.1m	Jumlah cell untuk arah-I sebanyak 100 cell, pada arah-J sebanyak 30 cell.
4		Atur cell Daerah inlet dibuat pada I=1 sepanjang J=2 sampai J=29.	Daerah outlet dibuat pada daerah I=100 sepanjang J=2 sampai J=29.
5		Tentukan nilai Inlet dan Outlet	Drag nilai inlet (biru) dan outlet (merah)-pakai
6	Pilih velocity inlet	kondisi sempadan KS Atur sempadan untuk inlet 1 dengan memberikan kecepatan 1 m/s	Masukan nilai komponen kecepatan
7		konstanta fisikal (KF) Disini kita akan menentukan konstanta fisikal untuk kondisi 1	densitas ρ =150kg/m3 dan viskositas dinamik, μ1 = 1 kg/m.s
8	jumlah Iterasi 500	Iterasi Melakukan iterasi hingga tercapai konvergensi	Proses hingga mencapai konvergensi dari numerik
9		Liat hasil, masuk ke menu hasil, pilih kontur,	set Utk untuk Kecepatan, Velocity Magnitude.
10		Tayang

Analisadan kesimpulan : Dari proses yang sudah dilakukan dalam menggunakan program CFDSOF Bapak Ahmad Indra Siswantara yakni memperoleh gambar hasil simulasi, Dapat terlihat terdapat berbagai macam warna pada kontur kecepatan pada gambar di atas. Warna merah menandakan kecepatan alir yang tinggi, sedangkan warna biru menandakan kecepatan alir yang rendah. Pada kontur terlihat pada bagian tengah aliran fluida kecepatan alir fluida sangat tinggi. selain itu dalam distribusi aliran fluida, yaitu aliran fluida tidak memilliki gradien kecepatan pada posisi inlet berada. Hal ini terjadi karena pada tengah-tengah tersebut, tegangan geser yang dialami oleh fluida adalah minimal, sehingga gaya yang seolah-olah bekerja sebagai gaya gesekan tersebut akan mempengaruhi fluida sedikit sekali. dapat disimpulkan bahwa kecepatan bertambah dari lapisan batas sampai daerah tengah-tengah aliran dan kembali berkurang menuju lapisan batas sisi yang lainnya (arah sumbu y).Kecepatan bertambah sepanjang jarak arah sumbu x sampai aliran berkembang penuh dan keceptan akan mempunyai nilai tetap.  Gaya gesek atau hambatan yang paling besar adalah pada daerah lapisan batas dan paling kecil pada daerah tengah-tengah aliran. Gaya gesek berkurang sepanjang jarak arah sumbu x. Tekanan memiliki nilai paling besar pada daerah lapisan batas dan paling kecil pada daerah tengah-tengah aliran.

Profesi Terbaik

                Indonesia dengan segala sumber daya alam yang dimilikinya ternyata hanya memiliki wirausaha tak lebih 0,2 persen dari total penduduknya. Secara historis dan konsensus, sebuah negara minimal harus memiliki wirausaha 2 persen dari total penduduk agar bisa maju. Tidak ada bangsa yang sejahtera dan dihargai bangsa lain tanpa kemajuan ekonomi dan teknologi. Berbicara tentang teknologi, banyak hal yang bisa dikembangkan dari  ilmu keteknikan, dimana seorang engineer memiliki skill dan ilmu dalam memberikan nilai efisien dan nilai  tambah dari Kemajuan ekonomi. Dimana itu akan terwujud jika seorang engineer memiliki mindset dan prinsip untuk tidak memilih menjadi seorang karyawan, dan berani untuk mengambil keputusan untuk menjadikan dirinya sebagai Teknopreuner.

                Keberanian untuk menjadikan diri menjadi seorang teknopreuner akan memberikan efek dan dampak besar dalam kontribusi nyata untuk Indonesia yang mandiri, dimana tujuan teknopreuner adalah bisa membuka seluas-luasnya lapangan pekerjaan dan tentunya bisa mengidentifikasi, mengembangkaan, membawa visi Indonesia mandiri, dan mengaplikasikan ilmu yang didapatinya bermanfaat untuk masyarakat luas. Spirit teknopreuner yang kuat akan menciptakan nilai nasionalis akan selalu  bangga terhadap Negaranya, dan tentu bisa memberikan kekuatan dalam eksistensi pasar internasional, dan secara tidak langsung pendapatan dan perkembangan ekonomi akan berkembang pesat

                         

            Oleh karena itu, untuk mempercepat pertumbuhan harus ada keyakinan mampu mengambil peluang yang ada dan menciptakan lapangan kerja untuk dirinya maupun untuk orang lain yakni menjadikan sebagai Teknopreuner.

Seorang engineer yang kongkret adalah menjadikan dirinya sebagai Teknopreuner

untuk selalu memberikan manfaat kepada sesama.
karena seorang engineer adalah MENANTU IDAMAN

           

Keterkaitan Antara Hukum Kekalan Energi, Hukum Termodinamika Kedua, dan Kelembaban Relatif

Oleh: Zia Ru`ya Hilal, 1006659962

Dalam kehidupan kita sehari-hari terdapat peristiwa-yang dipengaruhi oleh nilai fisika. Salah satu bentuk fenomena kehidupan yang dipengaruhi dengan fisika adalah energi. Selain energi potensial dan energi kinetik pada benda-benda biasa (skala makroskopis), terdapat juga bentuk energi lain. Salah satunya ada energi listrik, energi panas, energi litsrik, energi kimia yang tersimpan dalam makanan, dimana dalam hal ini energi tersebut adalah bagian dari energi kinetik atau energi potensial pada tingkat atom. Energi kinetik dan energi potensial merupakan bagian dari hukum-hukum kekekalan. Hukum kekekalan energi digunakan secara luas dalam bidang-bidang seperti mekanika, dan dinamika fluida.  Karena energi berhubungan, dalam suatu sistem yang mendapat/mengeluarkan energi sehingga pengaplikasian dalam mekanika, dan dinamika fluida diterapkan.

Dalam fisika kekalan energi merupakan hal yang luar biasa dalam fisika dan kehidupan kita sehari-hari adalah ketika energi dipindahkan atau diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, ternyata tidak ada energi yang hilang dan lenyap dalam setiap proses tersebut. Sebuah prinsip yang penting dalam ilmu fisika. Hukum kekekalan energi dapat kita nyatakan sebagai

berikut :

Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain dan dipindahkan dari satu benda ke

benda yang lain tetapi jumlahnya selalu tetap. Jadi energi total tidak berkurang dan juga

tidak bertambah¹.

Kekalan energi bisa dikatakan sebagai Hukum termodinamika I dimana merupakan pernyataan dari hukum kekekalan energi yang bisa merangkum hal terkait dengan energi yaitu; berkaitan dengan panas dan kerja , dan menyatakan bahwa sewaktu proses berlangsung terdapat suatu keseimbangan energi.

Hukum termodinamika I merupakan pernyataan dari hukum kekekalan energi dan tidak menyatakan sesuatu apapun mengenai arah dari proses yang berlangsung. Hukum Termodinamika I juga belum menjelaskan kearah mana suatu perubahan keadaan itu berjalan dan apakah perubahan itu reversible atau irreversible. Sehingga Hukum Termodinamika II hadir untuk melengkapi pernyataan tersebut.

Hukum Termodinamika II, memberikan batasan-batasan tentang arah yang dijalani suatu proses, dan memberikan kriteria apakah proses itu reversible atau irreversible dan salah satu akibat dari hukum termodinamika II ialah Tidak mungkin panas dapat dirubah menjadi kerja seluruhnya, tetapi sebaliknya kerja dapat dirubah menjadi panas.

atau :    Q  ≠ Wseluruhnya

W → Q (sama besarnya) ².

Atau bisa dikatakan perkembangan dari suatu sifat fisik alam yang disebut entropi atau nilai keacakan³. Dari kedua hal tersebut diatas, menyatakan tentang arah proses perubahan energi dalam dalam bentuk panas ke bentuk kerja dimana erat kaitannya dengan prosses perpindahan kalor

Salah satu bentuk dari perpindahan kalor yakni terkait dengan Kelembaban relatif. Kelembaban merupakan besaran fisis yang menunjukan banyaknya uap air di udara, kadar kelembaban tergantung pada keadaan jenuh udara yang diukur dalam persentasi dan umumnya disebut kelembaban relatif(R.H). fungsinya adalah akan menciptakan lingkungan yang nyaman jika kelembaban relatifnya sesuai. Salah satu contohnya alat inkubator dimana dikondisikan dengan baik, kehangatan dan sirkulasi udara harus terjaga dengan baik. Temperatur dan sirkulasi udara bisa diatur sesuai dengan kebutuhan bayi.

Referensi

¹http://h4f14h.files.wordpress.com/2010/06/hukum-kekekalan-energi-mekanik1.pdf

^{2 http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/196703071991031}

³kuliah semester 3 termodinamika; Prof. Dr. Ir. I Made Kartika D., Dipl.-Ing.

Simulasi Aliran Antara 2 Plat

 
Assalamu`alaykum wr wb
kali ini kita akan membahas aliran dintara 2 plat tipis yang paralel, dimana kita akan mengerjakannya dengan metode komputasi yakni pemodelan CFDSOF.

Aliran Antara 2 plat ini panjang L dan terpisah sejauh h. Diantara 2 plat ini, mengalir fluida dengan jenis aliran laminar dengan kecepatan yang konstan dalam arah horizontal. Asumsi yang digunakan adalah jarak h adalah kecil sekali jika dibandingkan dengan panjang L, dan pendekatan yang digunakan adalah aliran fluida adalah aliran 2 dimensi, dimana aliran hanya mengalami perubahan dalam arah x dan y.

Berikut Ini simulasinya

1.  Dimulai dari login ke CFDSOF

2. Masukan username, dan pass

3. AloMemori, dalam hal ini bisa ke tools input lalu Alomemori, atau masunkan in1 lalu masukan N untuk SI

4. Atur domain;
Membangun domain dengan panjang L=1m dan tinggi H=0.1m. Jumlah cell untuk arah-I sebanyak 100 cell, pada arah-J sebanyak 30 cell.
 

5. Atur cell
Daerah inlet dibuat pada I=1 sepanjang J=2 sampai J=29. Sedangkan, daerah outlet dibuat pada daerah I=100 sepanjang J=2 sampai J=29. Seperti gambar di bawah:

6. Tentukan nilai Inlet dan Outlet

7. kondisi sempadan
Atur sempadan untuk inlet 1 dengan memberikan kecepatan 1 m/s

 

8. konstanta fisikal
Disini kita akan menentukan konstanta fisikal untuk kondisi 1 dimana densitas ρ =150kg/m³ dan viskositas dinamik, μ₁ = 1 kg/m.s

9. Iterasi
Melakukan iterasi hingga tercapai konvergensi

10. Liat hasil, masuk ke menu hasil, pilih kontur, dan set Utk untuk Kecepatan, Velocity Magnitude.

TAYANG: