Pada simulasi ini kita akan mencoba melihat terjadinya pressure drop pada aliran minyak didalam pipa. Pada pembahasan sebelumnya kita telah melakukan perhitungan secara analitis terjadinya pressure drop dengan menentukan batas kecepatan untuk aliran laminar yang terjadi dalam pipa, kemudian kita dapat menentukan ketinggian h menggunakan manometer type u yang memperlihatkan terjadinya pressure drop.
Pada simulasi ini kita kembali akan membuktikan terjadinya pressure drop. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :
menentukan domain, panjang, radius luar/jari-jari pipa, dan jumlah cell panjang, i = 100, dan jumlah cell pada jari-jari sebanyak 15.
mengatur cell seperti gambar dibawah ini dengan inlet disebelah kiri dan outlet di sebelah kanan, serta axis pada sisi atas (untuk menampilkan sebagian permukaan dari pipa).
Mengatur model simulasi yaitu kita tentukan model laminar pada simulasi ini.
Mengatur kondisi sempadan dengan velocity inlet pada arah u / x sebesar 10 m/s (seperti pada perhitungan yang diperoleh sebelumnya)
Mengatur konstanta fisikal, dengan densitas sebesar 890 kg/m^3, dan viskositas dinamik sebesar 0.1 kg/ms.
Mengatur bangun grid dengan modif segmen untuk sisi atas dan bawah pada pipa pada arah axis dengan faktor pemberat titik mulai 4 dan faktor pemberat titik akhir 2
mengatur bangun grid dengan modif segmen untuk arah radial dengan faktor pemberat pada titik mulai sebesar 4 dan pada titik akhir sebesar 1
Melakukan iterasi sampai kondisi konvergen tercapai dan melihat hasil untuk profil total pressure seperti gambar dibawah ini.
Hasil untuk kontur total pressure pada sisi inlet
Hasil untuk kontur total pressure pada sisi outlet
melihat distribusi tekanan pada daerah sepanjang pipa dengan "lihat alfa", "pilih variabel", "tekanan total relatif". akan kita dapatkan hasil seperti pada gambar dibawah ini dengan sebaran nilai tekanan pada tiap cell dalam pipa.
Pada cell dekat inlet kita dapatkan besar tekanan P1 adalah 44500 Pa
Pada cell dekat outlet kita dapatkan besar tekanan P2 = 14900 Pa, Sehingga didapatkan Pressure drop yang terjadi sebesar P1-P2 = 44500-14900 = 29600 Pa.
Kesimuplan :
Pressure drop dari hasil simulasi ini adalah 29600 Pa, hal ini tidak jauh berbeda dengan hasil dengan metode analisis yaitu sebesar 30414 Pa, sehingga dapat kita simpulkan bahwa simulasi yang kita lakukan adalah mendekati kebenaran dan pada aliran minyak didalam pipa sepanjang 0.5 m dengan keadaan yang sesuai dengan di soal terjadi pressure drop atau kerugian jatuh tekanan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar