Labels

Monday, June 4, 2012

Gaya hambatan pada aliran bluff body (Aplikasi CFD)

Aliran fluida yang melewati bluff body akan mengalami hambatan yang besar karena bentuk geometri yang tidak streamline. Fenomena ini dapat diaplikasikan ke dalam berbagai bidang kehidupan, salah satunya adalah dalam merancang suatu bangunan pencakar langit. Aliran fluida dalam hal ini -angin- akan mengalami hambatan saat melewati bangunan. Tekanan akibat gaya hambatan angin ini harus diperhitungkan di dalam tahap perancangan suatu bangunan. 

Pada kesempatan ini kita akan mencoba mensimulasikan gaya hambatan pada aliran bluff body. Ada pun langkah-langkah di dalam software CFDSOF sebagai berikut :

1. Pertama-tama kita alokasikan memori dan tentukan daerah domain yang menjadi daerah kerja. Kita tentukan p x t = 13 x 5 meter dengan jumlah cell adalah 39 cell i x 15 cell j.
Alokasi memori

Domain

2. Menentukan model simulasi. Kita tetapkan bahwa aliran adalah turbulen dengan metode K-Epsilon. Aliran terikat waktu per satuan 1 detik.
Model

3. Input cell berdasarkan jenis-jenisnya.
Input cell

4. Menentukan kondisi sempadan inlet sebagai velocity inlet. Kecepatan u kita tetapkan 1 m/s. 
Kondisi sempadan

5. Menentukan konstanta fisikal fluida. Densitas dan viskositas fluida adalah 1 kg/m3 dan 1E-5 kg/ms.
Konstanta fisikal 

6. Setelah melakukan iterasi kita dapatkan hasil grafik kontur kecepatan dan tekanan pada saat 1 detik.
Kontur kecepatan saat 1 detik

Kontur tekanan saat 1 detik

7. Kita menuju menu lihat alfa - integrasi variabel -tekanan total absolut (1 detik). Kita akan lihat hasil integrasi variabel tekanan total absolut untuk masing-masing sisi pada bluff body.
Tekanan total absolut sisi depan

Tekanan total absolut sisi atas

Tekanan total absolut sisi bawah

Tekanan total absolut sisi belakan

8. Kita lakukan iterasi lagi untuk keadaan saat 2 detik. Hasil kontur kecepatan dan tekanan adalah seperti gambar di bawah.
Kontur kecepatan saat 2 detik

Kontur tekanan saat 2 detik

9. Integrasi variabel untuk tekanan total absolut pada masing-masing sisi bluff body adalah seperti gambar di bawah
Tekanan total absolut sisi depan

Tekanan total absolut sisi atas

Tekanan total absolut sisi bawah

Tekanan total absolut sisi belakang