Metode Newton-Rapson adalah metode untuk menentukan nilai pendekatan(approksimasi) selanjutnya yang membuat nilai fungsi menjadi 0.
Untuk persamaan nirlanjar 1 peubah, misal diberikan f(x) dan turunannya f’(x), maka kita mulai dengan tebakan pertama x0. Maka approksimasi yang lebih baik (X1) adalah
Secara geometris, x1 adalah titik perpotongan antara garis tangen dari grafik fungsi f(x) dengan sumbu x. Tebakan selanjutnya berdasarkan gradien dari titik sebelumnya, secara natural akan mendekati akar penyelesaian persamaan. Proses ini diulangi terus hingga ketepatan tertentu yang diinginkan.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menggunakan metode Newton-Raphson:
Fungsi harus dapat diturunkan pada interval yang mengandung akar penyelesaian
Kesulitan dalam menghitung turunan suatu fungsi (approximasi gradien dengan dua titik yang berdekatan pada fungsi)
Metode ini akan gagal untuk menemukan akar penyelesaian jika tebakan pertama terlalu jauh dari akar sebenarnya sehingga fungsi tidak dapat mengkonvergen menuju akar penyelesaian.
Maaf untuk VB segera menyusul
Jumat, 30 Maret 2012
Eliminasi Gauss Pada Aplikasi Konduksi Pada Batang 1 Dimensi
Ternyata fenomena konduksi tersebut mampu diselesaikan menggunakan
metode numerik sehingga kita mampu mengetahui distribusi temperatur di
sepanjang batang. Berikut adalah contoh permasalahan yang ingin kita
selesaikan
.
Komputasi teknik hanya dapat dilakukan jika persamaan aljabar telah diketahui, dari persoalan di atas diketahui ada 5 persamaan aljabar sebagai berikut :
300 T1 = 100 T2 + 200 Ta
200 T2 = 100 T1 + 100 T3
200 T3 = 100 T2 + 100 T4
200 T4 = 100 T3 + 100 T5
300 T5 = 100 T4 + 200 Tb
Dimana apabila kita atur, maka persamaan-persamaan di atas juga dapat ditulis sebagai berikut :
300 T1 + (-100) T2 + 0 T3 + 0 T4 + 0 T5 = 200 Ta
(-100) T1 + 200 T2 + (-100) T3 + 0 T4 + 0 T5 = 0
0 T1 + (-100) T2 + 200 T3 + (-100) T4 + 0 T5 = 0
0 T1 + 0 T2 + (-100) T3 + 200 T4 + (-100) T5 = 0
0 T1 + 0 T2 + 0 T3 + (-100) T4 + 300 T5 = 200 Tb
Berikut tampilan userform
syntac pemograman
Hasil simulasi
.
Komputasi teknik hanya dapat dilakukan jika persamaan aljabar telah diketahui, dari persoalan di atas diketahui ada 5 persamaan aljabar sebagai berikut :
300 T1 = 100 T2 + 200 Ta
200 T2 = 100 T1 + 100 T3
200 T3 = 100 T2 + 100 T4
200 T4 = 100 T3 + 100 T5
300 T5 = 100 T4 + 200 Tb
Dimana apabila kita atur, maka persamaan-persamaan di atas juga dapat ditulis sebagai berikut :
300 T1 + (-100) T2 + 0 T3 + 0 T4 + 0 T5 = 200 Ta
(-100) T1 + 200 T2 + (-100) T3 + 0 T4 + 0 T5 = 0
0 T1 + (-100) T2 + 200 T3 + (-100) T4 + 0 T5 = 0
0 T1 + 0 T2 + (-100) T3 + 200 T4 + (-100) T5 = 0
0 T1 + 0 T2 + 0 T3 + (-100) T4 + 300 T5 = 200 Tb
Algoritma dalam menyelesaiakan permasalahan
tersebut yaitu :
1.
Baca i, j, m, n, k
2.
Menetapkan banyaknya matriks a = 100 x 100 dan b = 100
(sebagai batasan maksimal)
3.
Memasukkan cell matriks awal untuk i = 1 sampai m
untuk j = 1 sampai n tulis a(i, j) lanjut j lanjut i
4.
memasukkan hasil persamaan awal untuk i = 1 sampai n
tulis b(i) lanjut i
5.
menampilkan matriks dalam kotak list untuk i = 1 sampai
m untuk j = 1 sampai n tulis a(i, j) lanjut j lanjut i
6.
menampilkan hasil persamaan dalam kotak list untuk i =
1 sampai n tulis b(i) –> pre-eliminasi lanjut i
7.
Perhitungan eliminasi untuk k = 1 sampai n – 1 untuk i
= k + 1 sampai n langkah 1 faktor = a(i, k) / a(k, k) untuk j = k + 1 sampai n
a(i, j) = a(i, j) – faktor * a(k, j) lanjut j b(i) = b(i) – faktor * b(k)
lanjut i lanjut k
8.
Menampilkan matriks setelah eliminasi untuk i = 1
sampai m untuk j = 1 sampai n tulis a(i, j) lanjut j lanjut i
9.
Menampilkan hasil setelah eliminasi untuk i = 1 sampai
n tulis b(i) –> setelah eliminasi lanjut i
10. Substitusi
terbalik x(n) = b(n) / a(n, n) untuk i = n – 1 sampai 1 langkah -1 jumlah = 0
untuk j = n sampai i + 1 langkah -1 ‘atau j=i+1 sampai n jumlah = jumlah + a(i,
j) * x(j) lanjut j x(i) = (b(i) – jumlah) / a(i, j) lanjut i
11. Hasil
nilai X untuk i = 1 sampai n tulis x(i) lanjut i
Berikut tampilan userform
syntac pemograman
Hasil simulasi
Kamis, 29 Maret 2012
Bahasa Pemograman
Pemrograman adalah sebuah seni dalam menggunakan satu atau lebih algoritma
yang saling berhubungan dengan menggunakan sebuah bahasa pemrograman tertentu sehingga menjadi
sebuah program komputer. Bahasa pemrograman yang berbeda mendukung gaya
pemrograman yang berbeda pula. Gaya pemrograman ini biasa disebut paradigma pemrograman.
Apakah memprogram perangkat lunak lebih merupakan seni, ilmu, atau teknik telah
lama diperdebatkan. Pemrogram yang baik biasanya mengkombinasikan tiga hal
tersebut, agar dapat menciptakan program yang efisien, baik dari sisi waktu
berjalan (running time), atau memori.
Kenapa kita perlu bahasa pemograman??
Kenapa kita perlu bahasa pemograman??
Karena komputer tidak mengerti bahasa
alami (bahasa manusia), komputer hanya mengerti bahasa mesin. Misalnya dalam
bahasa mesin perintah perintah direpresentasikan oleh dua angka saja
yaitu 0 dan 1. Untuk membuat perintah mengetikkan huruf "A" misalnya,
perlu rangkaian angka 0 dan 1, yaitu "01000001". 0 berarti tidak ada
arus, 1 berarti ada arus
Bayangkan betapa susahnya mengoperasikan komputer jika setiap orang harus menghafalkan rangkaian angka angka tersebut. Oleh karena itulah diciptakan bahasa permrograman yang menjadi perantara manusia dengan komputer, manusia tidak perlu lagi menghafalkan setiap instruksi yang harus diperintahkan, manusia tinggal menggunakan bahasa permrograman. Bahasa pemrograman tersebut kemudian diterjemahkan oleh Interpreter/Compiler menjadi bahasa mesin, setelah diterjemahkan barulah komputer mengerti.
Bayangkan betapa susahnya mengoperasikan komputer jika setiap orang harus menghafalkan rangkaian angka angka tersebut. Oleh karena itulah diciptakan bahasa permrograman yang menjadi perantara manusia dengan komputer, manusia tidak perlu lagi menghafalkan setiap instruksi yang harus diperintahkan, manusia tinggal menggunakan bahasa permrograman. Bahasa pemrograman tersebut kemudian diterjemahkan oleh Interpreter/Compiler menjadi bahasa mesin, setelah diterjemahkan barulah komputer mengerti.
Menurut tingkat kedekatannya dengan mesin komputer, bahasa pemrograman terdiri dari:
- Bahasa Mesin, yaitu memberikan perintah kepada komputer dengan memakai kode bahasa biner, contohnya 01100101100110
- Bahasa Tingkat Rendah, atau dikenal dengan istilah bahasa rakitan (bah.Inggris Assembly), yaitu memberikan perintah kepada komputer dengan memakai kode-kode singkat (kode mnemonic), contohnya MOV, SUB, CMP, JMP, JGE, JL, LOOP, dsb.
- Bahasa Tingkat Menengah, yaitu bahasa komputer yang memakai campuran instruksi dalam kata-kata bahasa manusia (lihat contoh Bahasa Tingkat Tinggi di bawah) dan instruksi yang bersifat simbolik, contohnya {, }, ?, <<, >>, &&, ||, dsb.
- Bahasa Tingkat Tinggi, yaitu bahasa komputer yang memakai instruksi berasal dari unsur kata-kata bahasa manusia, contohnya begin, end, if, for, while, and, or, dsb.
mungkin beberapa bahasa pemograman yang sering kenal yaitu Pascal,Visual basic, Fotran, C atau C++, Java dan banyak lagi bahasa pemogramanan.
Dengan
adanya bahasa pemrograman seperti yang telah disebutkan diatas, maka
algoritma yang merupakan bahasa manusia (hasil pola pikir manusia)
diubah atau diterjemahkan ke dalam bahasa pemrograman komputer sehingga
komputer dapat memahami urutan prosedur yang telah kita buat. Hal ini
dikarenakan cara berpikir komputer lebih rumit dan berbeda dengan otak
manusia.
Algoritma
algoritma atau algoritme
merupakan kumpulan perintah untuk menyelesaikan suatu masalah.
Perintah-perintah ini dapat diterjemahkan secara bertahap dari awal
hingga akhir. Masalah tersebut dapat berupa apa saja, dengan catatan
untuk setiap masalah, ada kriteria kondisi awal yang harus dipenuhi
sebelum menjalankan algoritma. Algoritma akan dapat selalu berakhir
untuk semua kondisi awal yang memenuhi kriteria. Algoritma sering mempunyai langkah pengulangan (iterasi) atau memerlukan keputusan
Kata algoritma berasal dari latinisasi nama seorang ahli matematika dari Uzbekistan Al Khawārizmi
(hidup sekitar abad ke-9), sebagaimana tercantum pada terjemahan
karyanya dalam bahasa latin dari abad ke-12 "Algorithmi de numero
Indorum". Pada awalnya kata algorisma
adalah istilah yang merujuk kepada aturan-aturan aritmetis untuk
menyelesaikan persoalan dengan menggunakan bilangan numerik arab
(sebenarnya dari India, seperti tertulis pada judul di atas). Pada abad
ke-18, istilah ini berkembang menjadi algoritma,
yang mencakup semua prosedur atau urutan langkah yang jelas dan
diperlukan untuk menyelesaikan suatu permasalahan. Masalah timbul pada
saat akan menuangkan bagaimana proses yang harus dilalui dalam
suatu/sebuah sistem (program) bagi komputer sehingga pada saat
eksekusinya, komputer dapat bekerja seperti yang diharapkan. Programer
komputer akan lebih nyaman menuangkan prosedur komputasinya atau urutan
langkah proses dengan terlebih dahulu membuat gambaran (diagram alur)
diatas kertas.
Algoritma adalah jantung ilmu komputer atau informatika.
Banyak cabang ilmu komputer yang diacu dalam terminologi algoritma.
namun jangan beranggapan algoritma selalu identik dengan ilmu komputer.
Dalam kehidupan sehari - hari saja algoritma sering digunakan contoh
transaksi jual beli. secara umum pihak yang mengerjakan atau objek disebut processor.
processor dapat berupa manusia, komputer , robot atau alat elektornik
lain yang berfungsi sebagai subjek. processor atau pemeroses
melaksanakan algoritma dengan menjabarkan prosesnya terlebih dahulu.
jadi suatu processor haruslah memiliki :
1. mengerti setiap maksud dan langkah algoritma
2. mengerjakan operasi sesuai dengan langkah yang seharusnya.
contoh : perhitungan keliling persegi panjang. tahapannya adalah
1. mencari nilai panjang dan lebar
2. hitung keliling persegi panjang dengan rumus 2 x (panjang+lebar)
3. cetak hasil keliling tersebut
Dalam kasus penyelesaian algoritma ini terdapat 2 bentuk algoritma, yaitu diagram alir (flowchart) dan Pseudocode.
1. Flowchart
atau diagram alir adalah suatu standar untuk menggambarkan langkah dalam suatu proses
contoh :
Flowchart diatas menceritakan bagaimana pola pikir seorang pelajar untuk sampai ke sekolah yang di tuju.
2. Pseudocode
yaitu suatu bentuk algoritma yang menggunakan berbagai notasi yang dimaksudkan untuk menyederhanakan bentuk kalimat manusia.
misalkan :
1. panjang :10
2. lebar : 8
3. keliling : 2 * ( P + L)
4. cetak keliling
Kasus 2 Plat Sejajar dengan Grid Dependeny Test
Ketika suatu fluida mengalir pada sebuah pipa, maka dianggap
bahwa fluida mengalir pada dua plat sejajar. Kita dapat melihat bagaimana
fenomena kecepatan fluida tersebut ketika mengalir diantara dua plat sejajar
tersebut. Distribusi kecepatan aliran fluida ternyata tidaklah sama. Untuk
melihat fenomena aliran fluida tersebut,maka berikut akan dilakukan simulasi
CFD pada kasus berikut :
Dari gambar di atas,
terdapat dua plat yang sejajar dengan jarak H=0,2 m dan dengan panjang
L=1m, lalu dialirkan udara (laminar) dengan densitas rho=1,2 kg/m3.
Terdapat 2 Kasus
yang terdapat dalam contoh ini .Yaitu dengan
mengganti salah satu parameter :
1. Mengganti viskositas m = 4x10-5 kg/m.s dan m = 10-5 kg/m.s dengan menetapkan kecepatan
inlet u inlet = 0,01m/s
2. Mengganti kecepatan inlet u inlet = 0,01 m/s dan u inlet= 0,04 m/s dengan menetapkan viskositas m = 4x10-5 kg/m.s
Cari dan analisis dengan menggunakan CFDSOF untuk kedua kasus diatas
Berikut langkah-langkah untuk melakukan simulasi dengan menggunakan CFDSOF
1.
Masukkan parameter
awal yaitu panjang 1 m dan tinggi 0.1 m
dengan jumlah cell 50 x 30. Kemudian
lakukan perbedaan grid untuk daerah masuk fluida, dengan melakukan perbedaan
grid sehingga mengakibatkan terjadinya kerapatan atau rasio antar
cell menjadi kecil dan hal ini sangat berguna
untuk memudahkan kita melihat fenomena yang terjadi didaerah
tersebut. Pada kasus kali ini, grid yang terbentuk
akan dibedakan yaitu dengan memberikan faktor pemberat pada titik
mulai dan titik akhir pada saat proses modif segmen.
2.
Lakukan
pembagian segemen terhadap arah x dan y. Untuk daerah arah x dibagi atas 2
segmen dimana terdiri dari 28 dan 20 cell. Dan titik awal segmen 1 dengan titik sumbu x ( 0,0 ) ,titik awal segmen 2 dengan titik sumbu x ( 0.5,0 ) dan titik akhir
segmen 2 dengan titik sumbu x ( 1,0 ) . Sedangkan untuk daerah y dibagi atas 3
segmen dimana terdiri dari 10,8 dan 10 cell. Dan titik awal segmen 1 dengan
titik sumbu y ( 0,0 ), titik awal segmen 2 dengan titik sumbu y ( 0,0.025 ),
titik awal segmen 3 dengan titik sumbu y ( 0, 0.075 ) dan titik akhir segmen 3
dengan titik sumbu y ( 0, 0.1 )
3.
Pada cell yang telah
dibuat, diberikan inlet 1 dan inlet 2. Dengan inlet 1 diberikan kecepatan udara
dan inlet 2 diberikan tekanan 0 Pa.
4.
Masukkan nilai
konstanta fisikal berupa nilai density fluida= 1.2 dan viskositas fluida= 4 x
10-5 kg/m2. Masukkan nilai konstanta sempadan berupa
kecepatan fluida 0.01 m/s (untuk kasus 1)
5.
Iterasi sampai
nilainya konvergen dan lihat gambar kontur kecepatan serta plot X-Y
6.
Untuk kasus 2
ulangi langkah 4 dengan density dan kecepatan fluida tetap sedangkan yang di
ubah hanya viskositas 1 x 10-5 kg/m2. Iterasi sampai
nilainya konvergen dan lihat gambar kontur kecepatan serta plot X-Y
7.
Untuk kasus 3
ulangi langkah 3 dengan density tetap
dan kecepatan fluida 0.04 m/s dan viskositas 4 x 10-5 kg/m2.
Iterasi sampai nilainya konvergen dan lihat gambar kontur kecepatan serta plot
X-Y
Hasil Simulasi yang dihasilkan
Kasus 1 ku = 0.01 m/s dengan viskositas 4 x 10-5
Kasus 2 ku = 0.01 m/s dengan viskositas 1 x 10-5
Kasus 3 ku = 0.04 m/s dengan viskositas 4 x 10-5
Untuk Kasus 1 dan kasus 3 dengan parameter kecepatan fuida yang di variasikan dan viskositas absolut fluida dinamis yang dijaga tetap atau konstan. Makin besar kecepatan fluida yang diberikan maka bilangan Reynold yang dihasilkan akan semakin besar sehingga terbentuknya aliran turbulen semakin mudah sehingga untuk mencapai Fully Developed Flow akan semakin lama. Sebaliknya dengan semakin rendah kecepatan fluida maka bilangan Reynold yang dihasilkan semakin rendah sehingga mudahnya terbentuknya aliran laminar dan Fully Developed Flow semakin mudah dan entrance Regionnya semakin kecil.
Hasil Simulasi yang dihasilkan
Kasus 1 ku = 0.01 m/s dengan viskositas 4 x 10-5
Kasus 2 ku = 0.01 m/s dengan viskositas 1 x 10-5
Kasus 3 ku = 0.04 m/s dengan viskositas 4 x 10-5
Untuk kasus 1 dan kasus 2 dengan parameter kecepatan fluida
konstan/tetap dan di variasikan nilai dari viskositas absolut fluida
dinamis, maka dari persamaan rumus reynold dengan bertambahnya nilai
viskositas maka nilai bilangan reynold yang dihasilkan akan semakin
kecil. Dengan nilai dari bilangan Reynold yang semakin kecil maka
aliran yang terbentuk menjadi laminar. Semakin laminar suatu aliran
maka distribusi alirannya menjadi mudah seragam sehinggga etrance
regionnya menjadi kecil dan Fully developed flow cepat terbentuk. Nah
sebaliknya dengan rendahnya nilai viskositas maka bilangan reynold yang
dihasilkan akan semain besar. Yang mengakibatkan aliran menjadi
turbulen, dengan aliran yang turbulence mengakibatkan gerakan molekur
yang semakin acak sehingga untuk menjadi mengakibatkan entrance
regionnya semakin lama dan Fully developed flownya semakin lama.
Untuk Kasus 1 dan kasus 3 dengan parameter kecepatan fuida yang di variasikan dan viskositas absolut fluida dinamis yang dijaga tetap atau konstan. Makin besar kecepatan fluida yang diberikan maka bilangan Reynold yang dihasilkan akan semakin besar sehingga terbentuknya aliran turbulen semakin mudah sehingga untuk mencapai Fully Developed Flow akan semakin lama. Sebaliknya dengan semakin rendah kecepatan fluida maka bilangan Reynold yang dihasilkan semakin rendah sehingga mudahnya terbentuknya aliran laminar dan Fully Developed Flow semakin mudah dan entrance Regionnya semakin kecil.
Memahami sifat-sifat Dasar aliran pada Fluida
Pada pertemuan ini, saya penting di ingat bahwa segala sesuatu yang di simulasikan memakai software baik itu memakai CFD,Inventor atau software yang lainnya harus terlebih dahulu memahami ilmu dasar dan permasalahan yang ada. Seperti halnya kasus fluid melewati 2 plat yang sejajar, banyak sekali fenomena yang terjadi, adapun ilustrasinya seperti gambar dibawah ini
Selasa, 27 Maret 2012
Kasus Aliran Antara 2 Plat Sejajar Dengan Perbedaan Jumlah Cell
Pada posting ini akan membahas tentang bagaimana efek dari perbedaan viskositas dan kecepatan pada 2 palat yang sejajar. Fluida yang mengalir diantara 2 buah plat sejajar akan membentuk suatu
profil kecepatan. Profil kecepatan ini yang nantinya akan ditinjau. Gambar disebelah kanan merupakan ilustrasi penggambaran keadaan tersebut:
Adapun parameter keadaan yaitu :
(*) Panjang plat 1 m
(*) ketinggian plat 0.1 m
Sebelum kita mensimulasikan keadaan yang terjadi pada 2 plat tersebut alangkah baiknya kita mencoba sedikit mengetahui tentang bilangan Reynold. Dalam mekanika fluida, bilangan Reynolds adalah rasio antara gaya inersia (vsρ) terhadap gaya viskos
(μ/L) yang mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan
suatu kondisi aliran tertentu. Bilangan ini digunakan untuk
mengidentikasikan jenis aliran yang berbeda, misalnya laminar dan turbulen. Bilangan Reynold merupakan salah satu bilangan tak berdimensi
yang paling penting dalam mekanika fluida dan digunakan, seperti halnya
dengan bilangan tak berdimensi lain, untuk memberikan kriteria untuk
menentukan dynamic similitude. Jika dua pola aliran yang mirip
secara geometris, mungkin pada fluida yang berbeda dan laju alir yang
berbeda pula, memiliki nilai bilangan tak berdimensi yang relevan,
keduanya disebut memiliki kemiripan dinamis.
Rumus bilangan Reynolds umumnya diberikan sebagai berikut:- vs - kecepatan fluida,
- L - panjang karakteristik,
- μ - viskositas absolut fluida dinamis,
- ν - viskositas kinematik fluida:
Aliran fluida dalam pipa, berrdasarkan besarnya bilangan reynold
dibedakan menjadi aliran laminar, aliran transisi, dan aliran turbulen.
Dalam hal ini jika nilai Re kecil aliran akan meluncur diatas lapisan
lain yang dikenal dengan aliran laminar sedangkan jika aliran-aliran
tadi terdapat garis edar tertentu yang dapat dilihat, aliran ini
disebut aliran turbulen.
Kecepatan inlet, uin = 0.01 m/s
Viskositas dinamik= 4 x 10-5 kg/m.s
Kasus 2
Kecepatan inlet, uin = 0.01 m/s
Viskositas dinamik = 1x 10-5 kg/m.
Kasus 3
Kecepatan inlet, uin = 0.04 m/s
Viskositas dinamik = 4 x 10-5 kg/m.s
3 Kasus diatas nantinya akan saya coba simulasikan di 2 daerah cell yang berbeda yaitu 50 x 10 dan 200 x 20.
Langkah-langkah untuk mensimulasikan kasus di
atas adalah :
1. Masukkan
parameter domain, ukuran domain dan jumlah cell. Ukuran domain adalah 1 x 0.1 m dengan jumlah cell awal 50 x
10
2. Masuk
ke toolbar cell dan setting daerah inlet dan outlet
3. Setting
nilai konstanta fisikal, dengan memasukkan parameter densitas r=1,2
kg/m3 Viskositas dinamik= 4 x 10-5 kg/m.s
4. Setting
nilai konstanta sempadan dengan memasukkan Kecepatan inlet, uin
= 0.01 m/s
5. Iterasi
6. Perlihatkan
hasil kontur kecepatan dan plot nilai XY
7. Ulangi
langkah 3 kembali dengan membedakan nilai Viskositas dinamik = 1x 10-5
kg/m dengan density dan kecepatan yang sama
8. Setelah
berhasil menghasilkan kontur dan plot XY, kembali lagi ke langkah 3 dengan
memberikan Viskositas dinamik= 4 x 10-5
kg/m.s, densitas r=1,2
kg/m3 , Kecepatan inlet, uin = 0.04 m/s
9. Coba
bandingkan 3 gambar hasil kontur dan plot XY
10. 9 Langkah diatas merupakan untuk jumlah cell
50 x 10, nah untuk selanjutnya coba ganti jumlah cell menjadi 200 x 20 dan
ikuti langkah-langkah di atas.
Berikut hasil tampilan dari simulasi yang telah dijalankan
Case I. ku = 0.01 m/s dengan viskositas 4 x 10-5
Case II. ku = 0.01 m/s dengan viskositas 1 x 10-5
Case III. ku = 0.04 m/s dengan viskositas 4 x 10-5
(b) Domain 1 x 0.01 dengan jumlah cell 200 x 20
Case I. ku = 0.01 m/s dengan viskositas 4 x 10-5
Case II. ku = 0.01 m/s dengan viskositas 1 x 10-5
Case III. ku = 0.04 m/s dengan viskositas 4 x 10-5
Perbandingah hasil daerah kontur dengan JC 50 x 10 :
Perbandingah hasil daerah kontur dengan JC 200 x 20 :
Analisa :
Dari gambar daerah kontur dapat dilihat secara keseluruhan dengan melakukan perbedaan nilai dari viskositas dan kecepatan akan sangat mempengaruihi dari daerah fluida yang fully developed flow. nah sebelum membahas tentnang lebih lanjut tentang fully developed flow region alangkah lebih baik lagi kita kembali ke persamaan Reynold. Nanti saya akan memcoba memperlihatkan hubungan bilangan Reynold dengan fully developed flow region.
- vs - kecepatan fluida,
- L - panjang karakteristik,
- μ - viskositas absolut fluida dinamis,
- ν - viskositas kinematik fluida:
Untuk kasus 1 dan kasus 2 dengan parameter kecepatan fluida konstan/tetap dan di variasikan nilai dari viskositas absolut fluida dinamis, maka dari persamaan rumus reynold dengan bertambahnya nilai viskositas maka nilai bilangan reynold yang dihasilkan akan semakin kecil. Dengan nilai dari bilangan Reynold yang semakin kecil maka aliran yang terbentuk menjadi laminar. Semakin laminar suatu aliran maka distribusi alirannya menjadi mudah seragam sehinggga etrance regionnya menjadi kecil dan Fully developed flow cepat terbentuk. Nah sebaliknya dengan rendahnya nilai viskositas maka bilangan reynold yang dihasilkan akan semain besar. Yang mengakibatkan aliran menjadi turbulen, dengan aliran yang turbulence mengakibatkan gerakan molekur yang semakin acak sehingga untuk menjadi mengakibatkan entrance regionnya semakin lama dan Fully developed flownya semakin lama.
Untuk Kasus 1 dan kasus 3 dengan parameter kecepatan fuida yang di variasikan dan viskositas absolut fluida dinamis yang dijaga tetap atau konstan. Makin besar kecepatan fluida yang diberikan maka bilangan Reynold yang dihasilkan akan semakin besar sehingga terbentuknya aliran turbulen semakin mudah sehingga untuk mencapai Fully Developed Flow akan semakin lama. Sebaliknya dengan semakin rendah kecepatan fluida maka bilangan Reynold yang dihasilkan semakin rendah sehingga mudahnya terbentuknya aliran laminar dan Fully Developed Flow semakin mudah dan entrance Regionnya semakin kecil.
Jika dibandingkan gambar kontur untuk JC 50x10 dan 200x20 secara umum fenomena yang terbentuk sama tetapi tingkat keakuran fenomena yang terjadi sangat terlihat di JC 200x10 sehingga dengan bertambahnya JC akan mengakibatkan fenomena yang terjadi bisa dilihat lebih jelas daripada JC yang rendah.
Langganan:
Postingan (Atom)