Mari Belajar Tutorial Komputasi Teknik (Tugas Besar)

Selamat Pagi, di pagi yang cerah ini master farhan akan memberikan sebuah pelajaran langsung praktek mengenai bagaimana membuat sebuah program aplikasi untuk mencari nilai kalor. Dalam hal ini, ada 2 tipe kalor yang kita bisa cari berdasarkan arah rambatannya, yang pertama adalah dengan cara rambat konduksi, yang kedua adalah dengan cara rambat konveksi dan dari kedua metode tersebut kita dapat membentuk persamaan polinomialnya untuk orde 2, dengan bantuan sebuah program regresi polinomial.

Tidak mau berpanjang lebar, yuk segera putar dan mainkan video yang master Farhan sudah unggah di youtube, selamat menikmati, jangan lupa ditinggalkan komennya yaa, salam hangat

Master Farhan 😀

Berikut ini adalah simulasi aliran kamar yaa

Kondisi aktual

Kalau yang satu ini adalah simulasi dengan memberikan variabel ketinggian

 

Presentasi Tugas Besar 28 Mei 2012

 

Mari Menghitung Hambatan Total Kapal (Quiz Komputasi Teknik)

Selamat Malam, hari ini master farhan ingin berbagi sedikit mengenai cara menghitung hambatan total pada kapal, Jadi sebelum kita sama-sama melihat program yang master buat, master mau cerita sedikit ya tentang hambatan di kapal itu apa sih? Nah dalam menghitung hambatan sebuah kapal itu, ada yang namanya dikenal dengan istilah koefisien hambatannya. Koefisien hambatan total itu terbagi – bagi loh, ada koefisien hambatan residual, hambatan tambahan, dan koefisien hambatan gesek.

Hambatan residual itu adalah sesuai dengan nama dan maknanya, jadi ini adalah hambatan sisa gitu deh di kapal, apa sih hambatan sisa itu? hambatan sisa itu bisa kita baca dari grafik sih sebenernya, grafiknya itu dari perbandingan antara panjang kapal dengan banyaknya muatan kapal / bobot total kapal. Bobot total kapal disini adalah bobot yang biasa kita sebut dengan displacement, yang terdiri dari lwt dan dwt. LWT adalah sebuah bobot mati kapal yang tidak dapat dipindah lagi, contohnya apa sih? contohnya itu adalah berat mesin, alat navigasi, furniture atau perlengkapan kapal yang fix yang intinya udah gak bisa dipindah lagi, nah klo untuk DWT itu adalah bobot mati yang dapat dipindah, kayak apa sih? yaa kayak fuel oil, lub oil, cargo, isi kulkas, fresh water, ballast water, gitu2 deh :), nah klo udah di kalkulasi masukin deh grafik yang dibawah ini, untuk diitung nilai CR nya yaaa,,, 🙂

 

Nah untuk koefisien hambatan gesek itu, adalah hambatan yang berhubungan dengan gesekan di lambung kapal, makanya dalam perhitungannya ada hubungannya dengan reynold number. Reynold number berhubungan tentunya disini dengan panjang kapal berdasarkan garis air :). Klo hambatan tambahan itu adalah konstanta-konstanta aja, fungsinya semacam safety factor gitu kali ya, yang nantinya akan memberikan keamanan dalam selanjutnya kita bisa memilih mesin yang sesuai dengan besarnya hambatan yang kita hasilkan. seperti itu lah kira-kira, yuk kita liat program yang master sudah buat yaaa 🙂

tampilannya bagaimana? yaaa begini dong

Abis itu kita tulis deh commandline-commandnya yang kiranya bisa digunakan untuk menjalankan program kita ini, commandnya? ya dibawah ini dong

 

 

 

Nah hasil runningnya, seperti apa ya? yaa begini dong 🙂

Oke, bagaimana? sudah paham kan? semoga bermanfaat yaa teman-teman perguruan farhan,hehehehe

 

salam hangat 🙂

Mari Mengenal Aliran Bluff Body Yuk Teman-Teman……

Selamat malam,

 

Maaf ya mengganggu nih, tapi kali ini master ingin berbagi sedikit aja deh mengenai aliran bluff body flow, apa sih aliran bluff body itu? sudah pada tau atau belum sih? Kalau ada yang belum tau mengenai aliran bluff body, silakan menyimak penjelasan master Farhan dibawah ini yaaa 🙂

 

Bluff Body adalah sebuah bangun geometri yang memiliki hambatan udara yang tinggi sehingga jika memberikan aliran fluida dengan kecepatan yang tinggi akan menyebabkan terbentuknya vortex. Bagaimana sih dengan bentuk bluff body itu sendiri? Nah bentuk bluff body itu adalah kubus dan lingkaran sebagai contoh. Ketika  ada aliran angin yang mengalir pada satu sisi dari bangun geometri tersebut, maka pada sisi sebaliknya aliran fluida tersebut akan terjadi vortex.

 

Nah sekarang vortex itu apa sih? Vortex adalah suatu aliran yang terjadi dengan kondisi fluida tersebut partikelnya berotasi pada aliran rotasinya terhadap titik pusatnya. Pelepasan vortexnya tersebut, biasa kita kenal dengan istilah  vortex shedding.  Biasanya vortex shedding terjadi karena aliran fluida yang melalui bluff body memiliki kecepatan yang tinggi. Berikut adalah pola aliran vortex shedding pada geometry bluff body pada berbagai kecepatan yang melaluinya.

 

 

Nah kalau diatas itu belajar mengenai bluff body, sebagai pengantar tidur, master farhan akan berbagi mengenai streamline phenomena, Apa sih streamline body? Nah kalau yang ini berbeda dengan bluff body, bangun geometry yang memiliki gaya hambat fluida yang rendah disebut dengan streamline body. geometry inilah selanjutnya menyebabkan aliran yang melaluinya tetap laminar, cantohnya pada desain pesawat terbang dan pada lambung kapal. Pola aliran fluida yang mengalir pada streamline dapat kita lihat pada gambar dibawah ini:

 

 

Nah sekarang sudah paham kan bagaimana dengan bluff body dan streamline body? semoga bermanfaat ya ilmunya, 🙂

 

salam hangat 🙂

 

Menghitung Wind Turbine yukkkkkkk………………..

Turbine angin, apa sih? mari kita mengenal turbine yuk….

Turbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda, dan negara-negara Eropa lainnya dan lebih dikenal dengan Windmill.

Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik masyarakat, dengan menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensonal (Contoh: PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui (Contoh : batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik.

Umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus di atas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak.
Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik.

Sebenarnya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam sub-sistem yang dapat meningkatkan safety dan efisiensi dari turbin angin, yaitu :

1. Gearbox

Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60.

2. Brake System

Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak di atasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.

3. Generator

Ini adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal

4. Penyimpan energi

Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt. Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC (Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC (Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini

5. Rectifier-inverter

Rectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusodal(AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga.

Oke, udah paham kan? sekarang kita liat yuk programnya bagaimana, bahasa pemrogramannya seperti ini nih

Private Sub cmdhitung_Click()
Dim rho, g, x, cd, U, Cmp, D, dudt, l As Single
Dim mx, w As Single

‘input data
‘panjang monopile
l = TextBox9.Text
‘ densitas air laut
rho = TextBox1.Text
‘ gravitasi
g = TextBox2.Text
‘ kecepatan air laut
U = TextBox3.Text
‘ percepatan air laut
dudt = TextBox4.Text
‘ diameter
D = TextBox5.Text
‘ panjang monopile
x = TextBox6.Text
‘ koeffisien drag
cd = TextBox7.Text
‘ koefisien inersia
Cmp = TextBox8.Text

If x > l Then
MsgBox ” Titik moment yang ingin dihitung (X) lebih besar dari panjang monopile(L)”
Else
‘ menghitung besan statis
w1 = rho * g * x

‘ menghitung ombak
w2 = (1 / 2) * cd * U * U + (Cmp * ((3.14 * D) / 4) * dudt)
w = w1 + w2

mx = w * (x ^ 2) / 2
Label2.Caption = mx

End If

End Sub

Private Sub CommandButton1_Click()
Unload Me

End Sub

Private Sub UserForm_Activate()
TextBox1.Text = 1.2
TextBox2.Text = 9.8
TextBox3.Text = 25.6 ‘ m/s
TextBox4.Text = 3
TextBox5.Text = 2.1 ‘ m

TextBox7.Text = 0.65
TextBox8.Text = 1.6

End Sub

 

Oke sekarang tampilannya bagaimana sih? ini dia tampilannya, lebih kece nih

Hasilnya simulasinya….

Bagaimana?sudah paham atau belom?hehehe, semoga berkenan ya, klo belom puas, bisa berkunjung ke sumber ini

Calculation Coefficient Drag on Cube

Selamat siang,

Master farhan di siang yang cerah ini, akan berbagi kepada teman-teman nih, bagaimana menghitung koefisien gesek yang terdapat pada sebuah bangun kotak, sesuai dengan referensi yang terdapat disini,

Nah, untuk menghitung koefisien drag ini kita memerlukan beberapa komponen-komponen penyusunnya loh, sesuai dengan rumus yang master tuliskan diatas, disana terdapat pengaruh dari gaya yang dibagi dengan massa jenis (density), kecepatan pangkat 2 dan luas area yang dilalui, Nah dalam hal ini, melalui sumber tersebut, dihasilkan nilai koefisien drag untuk bentuk-bentuk kotak tersebut, seperti dibawah ini

Jika kita lihat, terdapat 3 jenis koefisien drag yang berbeda-beda untuk masing-masing bentuk cube,

nah untuk yang perbandingan a dan b nya adalah sama dengan 1, lebih besar 1, dan lebih kecil dari 1. Menurut sumber yang terdapat diatas, untuk nilai CD yang sama dengan 1 diwakili oleh nilai 1.05. Untuk perbandingan a dan b lebih besar daripada 1, diperoleh nilai CD nya adalah 0.82, sedangkan untuk perbandingan nilai a dan b lebih kecil daripada 1, maka diperoleh nilai CD nya adalah 1.15

Oke, setelah ini, yuk kita simulasikan, dan kita temukan nilai CD berdasarkan dengan hasil simulasi. Tentunya dalam memulai sebuah simulasi, kita tentukan dulu loh kondisi alirannya berupa laminar yang mana persyaratannya lebih kecil dari 2100 untuk bilangan reynoldnya. Oke, ingat itu baik-baik ya 🙂

Mari kita mulai, pada dasarnya dalam memulai simulasi yang membedakannya hanyalah  cellnya aja, jadi selain itu seperti kecepatan, densitas dan viskositas, itu semua sama, nah sekarang master akan tampilkan elemen yang sama seperti dibawah ini

Nah gambar-gambar diatas itu, adalah variabel yang sama, nah yang membedakannya adalah yang dibawah ini berikut dengan hasilnya yaaa,hehehehe

a/b = 1

Nah, sekarang untuk perbandingan a/b > 1 hasilnya adalah sebagai berikut

Sedangkan untuk perbandingan a/b < 1 diperoleh hasilnya

Oke, dari hasil simulasi kita ambil sampel untuk wall 3 ya berupa gaya-gayanya ya, untuk perbandingan a/b = 1 (0,03587 N) ; untuk perbandingan a/b > 1 (0,03695 N) ; Untuk perbandingan a/b < 1 (0,02531 N).

Mari kita hitung nilai CD nya yaaa

Nah, perbandingannya berapa persen, ini dia hasilnya

Jika dilihat perbedaannya, lumayan jauh ya, mungkin karena faktor peletakan, mungkin saja apabila kita letakkan lebih kebelakan lagi, hasilnya akan jauh lebih mirip dengan sumber analitisnya ya,hehehe 😀

Oke semoga bermanfaat, salam hangat 🙂

 

 

Yuk Mengerjakan Soal Munson 8.20

Selamat Malam,

Dimalam yang dingin ini, master farhan ingin berbagi sedikit jurus yang digunakan untuk menghitung pressure drop. Apa sih yang menarik dari postingan master hari ini? oow sudah tentu master akan memberikan perbandingan hasil yang diperoleh dengan analitis maupun dengan simulasi, jadi diharapkan akan diperoleh kemiripan dengan simulasi. Daripada berpanjang lebar, yuk ya yuk kita simak soal dibawah ini yaaaaa 😀

Soalnya adalah seperti diatas itu, ada minyak dengan spesifikasi berikut-berikut berikut dan berikut, gambarnya mana? nah gambarnya ada dibawah ini 🙂

Diatas ini adalah gambarnya, so jadi yang diketahui apa sih dari soal itu?hmm kita listing bareng-bareng nyok 🙂

Kalau sudah kita tulis soalnya, gambar soalnya, dan listing yang diketahuinya, terus ngapain? yaa dikerjain dong pastinya, kita mulai kerjain dari solusi analitisnya terlebih dahulu ya, baru setelah itu kita lakukan simulasinya, solusi analitisnya adalah sebagai berikut :

Nah kita tentukan dulu jika aliran yang berada didalam sana adalah laminar, syarat sebuah aliran laminar itu apa sih? sebagaimana postingan master sebelumnya, syarat dari sebuah aliran itu disebut laminar adalah dari bilangan non dimensionalnya yang disebut dengan reynold numbernya bernilai 2100. Yuk diolah yaaa 🙂

Nah, selanjutnya kita akan mengacu kepada persamaan bernaulli dibawah ini yang khusus untuk fluida yang mengalir

Bila z1 = z2 , v1 = v2 dan karena aliran yang terjadi berupa aliran viskos laminar, maka persamaan yang berlaku adalah persamaan dengan adanya penambahan faktor gesek, yang selanjutnya persamaan tersebut akan menjadi seperti dibawah ini

sehingga untuk mencari pressure drop diantara 2 titik pengukuran adalah menjadi sebagai berikut formulanya 🙂

dengan diperolehnya informasi bahwa alirannya berpola laminar, maka kita akan mencari nilai f nya terlebih dahulu, rumusnya ya seperti yang dibawah ini loh 🙂

Nah klo sudah selesai, sekarang kita cari ketinggian yang terbaca di manometernya, untuk selanjutnya kita akan gunakan untuk membuat dimensi pada sesi simulasi, bagaimana mencari ketinggiannya? nah bisa gunakan rumus dibawah ini yaaa 🙂

Maka nilai h nya adalah sebagai berikut

Nah setelah mendapatkan nilai h ini, kita bisa sampai ke fase selanjutnya, yaitu simulasi loh, tapi sayang master gak bisa masuk ke dalam remote desktop nya, lantaran password sama usernamenya kok gak bisa, apakah di disable mungkin kali ya, jadi master malam ini mohon maaf belum bisa tuntas mengajarkannya, tapi next time, esok, master akan usahakan untuk dapat memposting kelanjutannya yaaa,,,,

 

Nah sekarang kita melakukan simulasi yaa, langkah pertama sudah tentu kita tentukan domainnya seperti dibawah ini yaaa

 

Lalu jika sudah seperti itu, kita atur modelnya terlebih dahulu, dengan mengatur mode “laminar” ya, janganlah lupa 🙂

kemudian kita tentukan cellnya terlebih dahulu ya, kita gunakan disini itu symetry, lalu kita gunakan inlet dan outlet ya,

lalu kita tentukan kondisi sempadannya, dimana kita akan menentukan kecepatan alirannya pada inlet sebesar 10,06 m/s2

Oh iya, jangan lupa loh, kita manipulasi gridnya, dengan memberikan faktor pemberat di titik awal sebesar 4 dan faktor pemberat di titik akhir bernilai 4, sedangkan untuk axis radialnya, di titik mulainya, kita berikan nilai 4. Hasilnya bagaimana? hasilnya adalah seperti dibawah ini

Lalu setelah ini, kita masuk ke dalam kondisi fisiknya yaa, dengan mengatur densitasnya sebesar 890 kg/m3, dan viskositasnya sebesar 0,1 kg/s. Nah setelah menentukan Kf nya, kita melakukan iterasi yaa, dan setelah konvergen ,kita masuk ke menu Lihat alfa –> pilih variabel –> kemudian liat tekanan total relatif, dan hasilnya kita ambil saja sampelnya yaaa, dititik x = 2 dan j = 5

dari sana didapatkan nilai 45000 Pa. Bagaimana dengan diujung lainnya? nah kita ambil x = 77 dan y = 5, maka kita akan mendapatkan hasilnya adalah sebagai berikut

hasilnya adalah 11200 Pa,

nah dari sini kita kurangkan saja hasilnya untuk menghasilkan selisihnya, dan selisihnya adalah untuk hasil simulasi adalah

Nah hasilnya sudah terlihat ya, jika nilai simulasi untuk pressure dropnya lebih besar 10% daripada pressure drop analitis, mungkin dalam simulasi kurang detil, Oke, semoga bermanfaat yaa 😀

salam hangat 🙂

Menghitung Aliran Bouyant dan Aliran di Dalam Gedung

Memodelkan sebuah aliran ke atas juga memerlukan tambahan elemen dalam sebuah pemodelan. Aliran yang masuk ke dalam gedung akan bergerak kebawah diantara aliran yang bergerak keatas seringkali diarah oleh ventilasi natural yang dihasilkan dari perbedaan temperatur di dalam sebuah gedung. Dalam memodelkan aliran ke atas. Persamaan momentum dalam arah gravitasi harus memasukkan gaya berat yang dihasilkan dari gaya apung. Sebagai contoh, didalam aliran 2 dimensi dengan gaya apung pada arah Y, dan persamaan momentum v selanjutnya diberikan dalam persamaan

Dimana –g(-p – p0) adalah bentuk bouyancy atau aliran ke atas. Sedangkan p0 adalah berat jenis acuan. Bentuk bouyancy ini dalam bentuk diskrit, dari persamaan diatas akan meningkatkan ketidakstabilan dalam proses penyelesaian. Sebuah ruangan dalam kondisi nyaman, memerlukan bentuk bouyancy, dan terkadang pendekatan waktu diperlukan untuk memperoleh kondisi tunak /steady state.

Standar model turbulen butuh tambahan modifikasi ketika diterapkan dalam aliran ke atas, sebagai contoh istilah generasi term, direkomendasikan oleh Rodi (1978), dalam sebuah k-equation dari model turbulen  k epsilon digunakan dalam model turbulen aliran ke atas. Model persamaan k diambil dari sebuah bentuk

 

Dimana G adalah pembentuk umum atau persamaan umum dan b adalah bentuk umum yang berhubungan dengan bouyancy, akhirnya diberikan oleh

Dimana T adalah temperatur, dan gi adalah percepatan gravitasi dalam arah x, koefisien ekspansi volumetrik Beta didefinisikan sebagai

Bentuk persamaan transport untuk menghilangkan energi kinetik turbulen (epsilon) diberikan oleh persamaan

 

Dimana Rf adalah bilangan flux richardson, dan C3 adalah konstan model  tambahan. Hossain and Rodi (1976) di definisikan oleh Rf dengan hubungan Rf = -B/G. Nilai single c3 tidak dapat digunakan dalam mendefinisikan Rf karena C3 dekat dengan kesatuan dalam lapisan geser bouyant vertikal  dan dekat dengan 0 dalam lapisan geser horizontal. Rodi menawarkan definisi alternatif untuk bilangan flux Richardson yang memperbolehkan penggunaan single value C3 = 0,8, untuk lapisan horizontal dan vertikal

Dimana G1 adalah pembentuk bouyancy dalam komponen energi lateral. Dalam lapisan geser horizontal dimana komponen lateral kecepatan adalah dalam arah gravitasi, seluruh pembentukan bouyancy adalah dalam arah gravitasi maka

Dalam lapisan geser vertikal, komponen lateral adalah normal terhadap arah gravitasi, dan tidak memiliki kontribusi bouyancy maka Gl = 0. Mengacu, bilangan flux Richardson adalah

 

Jika aliran dalam permasalahan ini dianggap  didominasi oleh lapisan geser vertikal, kemudian Rf dapat di atur menjadi 0, dan C3 sebagai 0,8

 

Sinopsis Tugas Besar

Dalam upaya menuntaskan kuliah CFD dan Komputasi teknik, maka dipilih objek observasi adalah kamar sendiri.

Latar Belakang

Kamar adalah segalanya buat saya selama dirumah, tidaklah terlalu istimewa interiornya, hanya terdiri dari sebuah tempat tidur, Lemari pakaian, rak buku, dan beberapa lemari untuk penyimpanan beberapa keperluan sehari-hari. Seiring dengan berkembangnya dunia teknologi, Saya menambahkan beberapa device untuk mendukung kegiatan belajar dan memperoleh berita terupdate seputar aktivitas dari seluruh penjuru dunia. Sehingga akhirnya saya menambahkan Personal Computer, Notebook, Wireless Router, Modem, Printer, dll. Manusia, Lampu, dan setiap device yang saya memiliki memancarkan kalor, sehingga sangat berpengaruh terhadap kualitas kenyamanan ruangan yang produk hasilnya adalah optimasi dalam kegiatas belajar maupun tidur. Dalam aktivitas sehari-hari, Notebook, Modem, Wireless Router, Manusia (saya sendiri) dan Lampu adalah pemancar yang paling aktif setiap harinya dalam waktu tertentu. Dan dari sekian penyumbang kalor yang saya temukan, notebook lah yang menyumbang kalor paling besar diantara lainnya, tercatat suhu yang dihempaskan oleh sebuah notebook adalah hingga 313 K atau 40 celcius. Sumber panas ini seringkali membuat saya berkeringat, dan apabila keluar dari kamar menuju ruang tengah, terasa perbedaan temperaturnya. Dapat disimpulkan bahwa, pada malam hari, suhu dikamar saya pada malam hari, dipengaruhi oleh aktivitas menggunakan laptop, lebih tinggi dari suhu ruang tengah.

Identifikasi Masalah

Temperatur yang relatif lebih tinggi dibanding ruang tengah, dan didukung dengan tidak terdapat ventilasi keluar rumah menyebabkan ketidak nyamanan dalam beraktivitas.

Tujuan 

Melalui tugas besar ini, diharapkan agar diperoleh sebuah siklus kamar atau distribusi temperatur yang nyaman, sehingga akan meningkatkan kenyamanan dalam belajar.

Hasil Pengukuran

Grafik Temperatur Yang Diperoleh

Alat Ukur Yang Digunakan

1. Termometer Ruang Tengah
2. Termometer Kamar

 

Ilustrasi Kondisi Kamar

 

 

Bagaimana Simulasi CFDnya untuk Aliran Udara Dikamar Dengan Sumber Panas Notebook? Tunggu yaa 🙂

Penampang Aliran Dari Balik Gedung

Selamat Malam, 

Malam ini master Farhan ingin melakukan simulasi kecil-kecilan bagaimana sih sebenernya pola sebuah aliran yang terbentuk pada sebuah gedung, jika mengilustrasikan, gedung itu tampak atas, nah dihembuskan angin kencang pada salah satu sisinya, kira-kira bagaimana struktur fluida yang berada dibelakangnya? Kayaknya master udah gak perlu lagi deh berbagi dan menuntun bagaimana untuk membuat sebuah model aliran, tapi master ingin langsung mengajak ke hasil yang sudah master dapatkan. 

Pada simulasi ini, master menggunakan 2 buah inlet dengan perbedaan kecepatan, pada inlet 1 diberikan kecepatan sebesar 100 m/s, kemudian pada inlet 2, dibiarkan kecepatannya dalam kondisi default. Pada simulasi ini, master juga memberikan jumlah cell yang banyak, karena diharapkan kita memperoleh vektor yang bisa merepresentasikan pola alirannya. Disamping itu, prosesnya, master menggunakan variabel berkaitan dengan waktu, sehingga kita bisa melihat dalam rentang waktu, Khusus untuk percobaan ini master farhan menggunakan rentang waktu, dari 1, 8, 16, 24, 32, dan 40, Nah bagaimana hasilnya? Silakan diliat yaaaa

Nah inilah hasil Pola aliran yang terbentuk pada detik Pertama (Kontur dan Vektor)

Nah inilah hasil Pola aliran yang terbentuk pada detik ke delapan (Kontur dan Vektor)

Nah inilah hasil Pola aliran yang terbentuk pada detik ke enam belas (Kontur dan Vektor)

Nah inilah hasil Pola aliran yang terbentuk pada detik ke dua puluh empat (Kontur dan Vektor)

Nah inilah hasil Pola aliran yang terbentuk pada detik ke tiga puluh dua (Kontur dan Vektor)

Nah inilah hasil Pola aliran yang terbentuk pada detik ke Empat Puluh (Kontur dan Vektor)

Nah, bagaimana hasilnya?sudah mengertikan bagaimana polanya? jadi diawal-awal memang tidak terlalu terlihat vorteks yang terbentuk, karena semakin lama semakin dihembus, maka akan terlihat vorteks tersebut, yang diakibatkan oleh perbedaan tekanan, sehingga mengakibatkan aliran berputar secara acak, namun aliran itu lambat laun akan tergeser dengan aliran turbulen dibelakangnya, dan begitu seterusnya,

oke ada yang ingin ditanyakan? :D, klo ada yang blm puas, boleh nanya2 kok, selamat mencoba 😀

Conductive Wall Simulation

Selamat Sore, 

Sambil menunggu tetesan hujan yang membasahi cuaca depok, ada baiknya jika diisi dengan memberikan sedikit jurus yang master dapatkan untuk pembaca dan penikmat blog master ini 🙂 . Sore ini master akan membahas mengenai “Conductive Wall Simulation”, wow, apa sih itu? mungkin pembaca disini udah paham dong mengenai kondusi dan konveksi, sudah tentu dalam hal ini, konduksi dan konveksi adalah metode yang digunakan untuk merambatkan temperatur. Tentu saja yang dirambatkan adalah dari temperatur tinggi ke temperatur rendah. Nah ilmu yang ingin master berikan saat ini adalah sebuah ilmu bagaimana arah rambatannya kita kontrol atau kendalikan persatuan waktu, sudah siap dengan simulasinya? yuk silakan dipelajari yaa langkah-langkahnya sebagai berikut :

1. Atur domain, itu tentu dong, kita definisikan terlebih dahulu domainnya

2. Setelah domain selesai kita atur, selanjutnya kita masuk ke atur model, nah pada bagian ini kita pola aliran terikat waktu, dimasukkan nilainya adalah 60, sedangkan jangan lupa untuk pindah panasnya, kita juga memasukkan hitung temperatur, dan wall konduktif yaaa…..

3. Nah inilah desain cellnya, Selanjutnya desain cell ini akan kita simulasikan juga

4. Setelah itu jangan lupa untuk mengatur kondisi sempadannya, yang dalam hal ini, karena digunakan 2 wall yang berbeda, maka 2 wall itulah yang kita atur sumber panasnya dan ke arah mana panas itu akan kita rambatkan

5. Nah kita atur dulu kondisi pada wall 1, disana ada fungsi temperatur, dan dalam hal ini kita menggunakan fungsi linear, untuk melihat aja, bagaimana pola yang dihasilkannya

6. Nah jika kita memilih pola temperaturnya berupa linier, maka kita akan masuk ke sub menu seperti dibawah ini, kita diminta untuk mendefinisikan bentuknya dan berapa titik yang akan kita gunakan, dalam pendefinisiannya kita menggunakan fungsi waktu adn pertambahannya adalah sebagai berikut untuk masing-masing titik ( waktu : suhu) : Titik Pertama (25 : 293) ; titik kedua (50 : 303) ; Titik ketiga (75 ; 313) ; dan untuk titik keempat (100 ; 323)

7. Nah untuk yang wall kedua, kita tentukan default saja yaaaaa 🙂

Nah kita iterasi deh per titik, dan hasilnya seperti dibawah ini

Analisa, Sebetulnya gambar kontur yang kiri atas itu tidaklah seperti itu, karena terjadi kesalahan maka pada titik pertama tidak bisa ditampilkan, tapi tidak apa-apa, kita liat saja polanya pada titik kedua, ketiga dan keempat, disana terlihat bagaimana arah rambatannya, semakin lama, maka akan semakin menjalar. Oleh karena itu maka arah rambatannya akan semakin menjauh dan begitu seterusnya apabila kita tambahkan lagi waktunya, 

 

nah bagaimana dengan penjelasan master kali ini?apakah sudah puas??hehehe, tetap semangat 😀