Simulasi Aliran Udara Dalam Kamar Kos

Pada kesempatan ini saya akan mencoba membuat sebuah simulasi untuk aliran udara dalam kamar kos berukuran total 8 X 8 X 4 meter yang terdiri dari satu pintu dan dua jendela yang terletak didepan sebagai tempat masuk udara (INLET) dengan kecepatan diasumsikan sekitar 8 m/s karena posisi kamar yang berada di lantai dua sehingga angin kebanyakan masuk dari arah depan.

Kemudian pada jarak 6 meter pada sumbu z terdapat sekat dengan satu pintu dan satu ventilasi. Bagian depan sekat adalah kamar tidur sedangkan bagian belakang sekat adalah terbagi menjadi WC dengan satu pintu dan tempat penyimpanan barang/gudang.

Kemudian pada dinding paling belakang terdapat jendela sebagai tempat keluar aliran udara (OUTLET)
Langkah-langkah pengerjaannya adalah sebagia berikut (pada pengerjaan kali ini menggunakan 2dimensi terlebih dahulu) :

• Buka program CFDSOF
• Masukkan perintah input/IN
• Untuk sistem satuan gunakan SI atau bawaan
• Atur Domain/AD
• Pilih dimensi/D dan masukkan 2
• Tentukkan ukuran domain / UD, masukkan panjang 8m dan tinggi domain 8m, untuk lebar bawaan dipakai
• Masukkan ES untk mengakhiri perintah
• Mengatur Konstanta Fisikal dengan perintah KF
• Atur densitas udara DN, pada pilihan pakai hukum gas ideal pilih N atau bawaan, masukkan 1
• Atur viskositas udara dengan perintah VS, dan masukkan nilai viskositas1e-5
• Masukkan perintah ES untuk mengakhiri perintah
• Pada menu pilih input-cell, atur cell dengan blok dan pakai W-WALL untuk membangun sekat-sekat/dinding wc dan gudang, untuk tampilan tampak atas pd bangun 3 dimensi nantinya.
• Membuat bangun 3 dimensi dengan masukkan perintah input/IN - manipulasi grid/MG - masukkan 3D
• Jumlah cell total untk K sementara kita pilih bawaan yaitu 10
• Untuk kedalaman kita masukkan 6 m
• Untuk pengaturan jumlah cell kita pilih menu-input-domain, atur jumlah cell menjadi 20 untuk I,J,dan K
• Mengatur cell 3D dengan menu-input-cell, kita dapatkan bangun 3D tapi belum ada pintu, jendela, dan ventilasi. Kita atur dengan blok cell dan pakai untuk INLET pada pintu dan jendela depan dan OUTLET pada jendela belakang, buat ventilasi pada dinding sekat dengan pakai LIVE
• Mengatur input kecepatan udara dengan menu-input-KS, dan pilih inlet-set kemudian masukkan 8 m/s pada sumbu K atau W, kemudian pakai
• Setelah selesai kemudian kita lakukan iterasi dengan jumlah iterasi 200,kemudian tekan iterasi
• Kita lihat hasilnya dengan menu-hasil-vektor, pilih velocity magnitude dan hasilnya adalah seperti ini

gambar untuk vektor kecepatan arah sumbu z saja

Gambar untuk distribusi tekanan statik

Pada gambar hasil diatas dapat kita lihat bahwa untuk vektor dengan warna merah dan dimensi lebih besar adalah menunjukkan kecepatan ataupun tekanan yang terbesar, sedangkan untuk warna biru dan dimensi kecil menunjukkan kecepatan atau tekanan yang terkecil.

Memaknai Hasil Simulasi

Hasil yang kita peroleh dari simulasi ini janganlah langsung kita terima begitu saja apakah simulasi ini akurat atau sesuai dengan keadaan realnya. 

Ada baiknya setelah melakukan simulasi kita justru memberikan pertanyaan2 seperti :

1. knapa aliranya bisa seperti itu?
2. Apa bener sih aliranya kya gitu?
3. Knapa kecepatanya bisa berbeda pada bagian2 tertentu?
4. Apa besarnya kecepatan yang terukur di simulasi itu sama dengan kecepatan sebenarnya?
5. dll...

Kita seharusnya menganalisis lagi menggunakan teori2 mekanika fluida yang pernah kita pelajari seperti hukum bernouli, gas ideal dan yang lainnya untuk mendukung pemahaman analisis kita. Karena dengan kita mengabaikan salah satu variabel dalam sebuah simulasi akan menyebabkan gap hasil perhitungan yang cukup jauh. 

Tetapi yang terpenting adalah bagaimana kita bisa memecahkan suatu permasalahan yang berhubungan dengan mekanika fluida dalam kehidupan sehari-hari menggunakan prinsip-prinsip baik secara logika teori maupun analisis computational.

terimakasih sudah menyimak ^^