Simulasi Pendistribusian Panas

Senin, 12 Maret 2012

Haha.. Pada pertemuan mata kuliah CFD tanggal 12 ini, penulis mendapat tugas untuk mensimulasikan suatu pendistribusian panas pada sebuah bidang yang terapat pada buku CFD, "Introduction to Computational Fluid Dyanmics",  pada contoh soal 4.1.

Pada soal di dapat beberapa item yang bisa kita gunakan sebagai input untuk melakukan proses perhitungan yaitu sebuah bangun 2 dimensi dengan panjang 0,5 m dan tinggi 0,1 m, Jumlah cell (panjang = 7, tinggi = 3). Ddan nilai konduktivitas thermal sebesar 1000 W/m3, untuk temperature T1 = 100 C (373 K) dan T2 = 500 C (773).

Langkah-langkah yang digunakan seperti biasanya, yaitu:

1. Alokasi memori
2. Mengatur domain dan menentukan dimensi beserta ukuran dan jumlah cell yang akan digunakan.
3. Mengatur model dan mengaktifkan fitur pidah panas dan konduktifitas termal.
4. Mengatur cell, dengan ketentuan wall 1 memiliki T 373 K dan wall 3 memiliki T 737 K, sedangkan wall 2 merupakan bagian yang diaktifkan berdasarkan konduktifitas termal. Sehingga di dapat gambar seperti di bawah. S disitu berarti symmetric yang artinya daerah tersebut merupakan parameter yang sama dengan bbagian diantaranya, seingga pengaruh konveksi dari lingkungan tidak terpengaruh atau bisa disebut berfungsi sebagai boundary layer.
5. Setelah itu, iterasi pun dapat dilakukan.

 

sedangan hasilnya sebagai berikut:




Setelah itu, untuk melihat dapat melihat distribusi panas pada tiap cell, dapat dilakukan dengan mengklik "Lihat alfa - PV (pilih variabel) -  Temperature". Sehingga di dapat:


Kemudian hasil Plot terhadap sumbu j adalah sebagai berikut:



Analisis

Pada gambar kontur terlihat  bahwa kalor mengalir dari wall 3 ke wall 2 karena adanya perbedaan temperatur antara keduanya. Dan dari situ terlihat bahwa perpindahan kalor antara keduanya tidak dipengaruh oleh keluar-masuknya kalor dari dan ke sistem, karena dapat dikatakan bahwa sistem ini dianggap adiabatis pada dinding boudary layer "s" sehingga tidak ada kalor yang masuk maupun keluar dari sistem.