Tutorial Simulasi CFD Temperatur ruangan 2 dimensi

Pada kesempatan kali ini saya ingin berbagi perkembangan belajar CFD pada tanggal 6 maret 2012 yang membahas tentang simulasi untuk bangun 2 dimensi berukuran 1 x 1 m dengan dinding-dinding tertutup disekelilingnya tanpa adanya sel input dan output, tetapi kita buat perbedaan suhu untuk sisi wall tertentu sehingga di dalam ruangan tersebut terjadi perubahan sifat-sifat fisika.

Perubahan sifat fisika tersebut terjadi karena adanya beda temperatur pada sisi dinding, beda temperatur pada dinding tersebut akan mempengaruhi sifat udara dan gerakan aliran didalam ruangan. Seperti kita ketahui didalam teori mekanika fluida bahwa udara yang dipanaskan memiliki berat jenis yang lebih ringan sehingga akan cenderung bergerak keatas, ketika udara panas bergerak keatas maka udara yang lebih dingin akan terdesak oleh udara panas dan bergerak kebawah.

Berikut ini adalah langkah-langkah yang harus dilakukan :

• Memulai program CFDSOF 
• Masukkan perintah input/IN-atur domain/AD, dimensi/D, masukkan 2, ukuran domain/UD, masukkan panjang dan tinggi bawaan dengan ukuran 1 m, kemudian ES untuk mengakhiri perintah
• Pilih menu-input-model, pada opsi pindah panas pilih hitung temperatur, pakai dan tutup
• Mengatur cell dengan menu-input-cell, blok wall (6-9,1) pakai ID 2, tayang dan tutup
• Mengatur kondisi sepadan wall dengan menu-input-KS, pada zona aktif pilih wall 1 dan pada wall type kita set wall, pada menu kondisi sepadan wall kita atur temperatur wall 1 273 K, pakai dan tutup. 
• Ulangi dengan perintah yang sama untuk wall 2 dengam memberikan temperatur yang lebih tinggi, kita masukkan 313 K
• Masukkan perintah daftar konstanta fisikal/DKF untuk melihat daftar perintah yang tersedia seperti seluruh/SLR, densitas/DN, viskositas/VS, konduktivitas termal/KT, cp panas jenis, dan tekanan operasi.TO. Masukkan SLR untuk mengatur parameter sesuai bawaan
• Masukkan konstanta fisikal/KF, masukkan densitas/DN pakai hukum gas ideal, kemudian untuk yang lainnya kita pakai bawaan, masukkan ES untuk mengakhiri perintah
• Masukkan mahir/MA, masukkan gaya badan/GB, pakai bawaan. Untuk percepatan pada sumbu-x pakai bawaan sedangkan untuk percepatan pada sumbu-y kita masukkan -9.81 (tanda - karena arahnya kebawah), kemudian untuk yang lainnya bawaan dipakai. Masukkan ES untuk mengakhiri
• Masukkan jumlah iterasi 500 dan tekan iterasi
• Lihat hasil pada menu-hasil-kontur, pilih temperatur dan heat flux, pada opsi pilih penuh, tayang
• Untuk melihat hasil vektor pada window baru, masukkan lihat grafik/LG, masukkan set window/SW pakai bawaan, ES untuk akhiri
•  Lihat hasil vektor dengan menu-hasil-vektor pilih kecepatan dan velocity magnitude kemudian tayang

 berikut ini gambar prosesnya :

Dari gambar diatas dapat kita lihat untuk gambar temperatur bahwa disekitar dinding yang teperaturnya lebih tinggi yaitu 313 K warna konturnya adalah merah sampe hijau dan dinding yang jauh dari sumber beda temperatur berwarna biru itu artinya terjadi perbedaan distribusi temperatur pada daerah tersebut.

Untuk gambar vektor kecepatan dapat kita lihat bahwa arah aliran udara dalam ruang berputar berlawanan arah jarum jam dan terdapat perbedaan besar kecepatan pada daerah diatas dinding panas, hal ini terjadi karena berat jenis udara didaerah dinding panas menjadi ringan dan mendesak udara diatasnya kemudian ruang yang ditinggalkan diisi udara dingin lainnya yang lebih berat, sehingga arah alirannya cenderung berputar.

Cukup sekian dulu untuk kali ini, kita sambung lagi di kesempatan lain.
Thx so much for ur time, I hope it will be usefull for everyone..c uu.... =)