Kamis, 22 Maret 2012

Kasus Difusi_Konveksi soal 5.1

Seperti yang pernah dibahas sebelumnya, kadang-kadang untuk fenomena perpindahan panas tidak 
hanya terjadi konduksi, konveksi dan radiasi tetapi ada juga peristiwa difussi. Seperti contoh dimana logam dipanaskan sebenanya peristiwa difusi juga terjadi di konduksi tetapi nilai dari difusi tersebut tidaklah besar sehingga logam yang dipanaskan kelihatan hanya peristiwa konduksi.
       Contoh 5.1 di atas salah satu peristiwa konduksi - difusi  dimana terjadi perubahan dari kecepatan u sebesar 0.1 m/s , 2.5 m/s dan 2.5 m/s dengan grid 20. Pada kesempatan ini kita tidak akan membahas permasalahan tersebut, tetapi kita akan mencoba mensimulasikan nilai density fluida tersebut dari 0.1 kg/m3, 0.001 kg/m3 dan 0.0001 kg/m3. 
Sebenarnya menvariasikan nilai dari density ataupun nilai dari kecepatan u tidaklah masalah karena nilainya tidak terlalu signifikan tetapi yang ingin di tampilakan disini yaitu bagaimana  2 variabel tersebut mempengaruhi nilai dari F (fluks massa konveksi)

Untuk mengertahui bagaimana fenomena konveksi-difusi kita akan mencoba menggunakan CFD. Adapun langkah logaritma sebagai berikut :
1. Tentuakan domain terlebih dahulu mulai dari ukuran dimensi dan jumlah cell yang akan digunakan.  
     Adapun asumsi ukuran dimensi yang digunakan adalah panjang 1 m dan lebar 0.01 m dengan jumlah cell
     untuk panajang yaitu 7 dan tinggi 3.
2. Lakukan atur model dengan setting temperatur dan wall konduktivity

3. Lakukan input cell dan tayang
    * Tentukan wall 1 dan wall 2 sebagai boundary, dimana nantinya wall 1 dan wall 2 akan diberi input 
        temperatur
     * bagian kolom 1 dan 3 dimasukkan symetric karena bagian tersebut tidak megalami fenomena apapun
     * bagian i -(2 s/d 6) dan j 2 di .live yang nantinya akan kita tetapkan sebagai opsi tetap

4. Masukkan nilai dari kontanta fisikal dan tentukan nilai density. Berdasarkan info di atas kita mencoba menvariasikan density mulai dari 0.1 kg/m3 , 0.01 kg/m3 dan 0.001 kg/m3

5. Lakukan Mahir ---> parameter solusi (ps) dan aktifkan variabel tetap.

6. Setelah variabel tetap aktif keluar kemudian pilih opsi tetap. Dari opsi tetap ini akan masuk ke daerah i (2 s/d 6) dan j (2) kemudian masukkan nilai kecepatan u = 0.1 m/s. Maksud dari kita mengaktifkan dari variabel tetap yaitu selama simulasi kecepetan u akan konstan sepanjang dari  i  2 s/d 6 dan j 2. Jika kita  tidak mengaktifkan variabel tetap untuk kecepatan u maka kecepatan u tiap-tiap cell akan berbeda sehingga simulasi yang diharapan tidak sesuai.

7. Masukkan nilai temperatur untuk wall 1 = 274 K dan wall 2 = 273 K


 8. Sebelum melakukan iterasi terlebih dahulu klik menu bar option dan persamaan kemudian klik temperatur/entalpi persamaan agar femomena konveksi-difusi berjalan

Berikut hasil simulasi dengan menggunakan CFDsof
- density 0.1 kg/m3

- density 0.01 kg/m3


untuk density 0.001 kg/m3 kontur dan grafiknya belum bisa saya simulasikan karena waktu saya mauconnect lewat internet modem dengan RTM tidak bisa connect melulu. tetapi dari 2 grafik dan kontur diatas saya mencoba untuk  menyimpulkan pada daerah kontur semakin rendah harga density yang kita berikan maka daerah temperatur yang tinggi sedikit berkurang daripada density yang tinggi. Hal ini terlihat pada kontur dengan desnty yang tinggi warna merah sangat dominan sekali menandakan temperatur tinggi yang hanya meninggalkan 2 cell terakhir kuning dan hijau yang menandakan temperatur semakin rendah.Sebaliknya density yang rendah meninggalkan 3 daerah cell kuning dan hijau. Mungkin hal ini terjadi disebabakan oleh panjang lintasan yang dilewati. Sedangkan dari grafik sangat kelihatan jelas semakin rendah density yang kita berikan makan daerah lintsan grafiknya semakin berkurang. Semakin kecil density makan nilai dari F (fluks massa konveksi) semakin berkurang. sehingga grafik yang dihasilkan terarah ke linear yang menyebabkan sebenarnya peristiwa konvekksi di daerah tersebut tidak terjadi melainkan mengarah ke daerah konduksi.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar