a2 cfd-bahan-01 v2.pdf
DESCRIPTION
Bahan Kuliah Teknik fisika ITB mata kuliah Desain Sistem TermalTRANSCRIPT
-
Computational Fluid DynamicsPengantar
Buku pegangan:
1. Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach,
J. Tu, G.H. Yeoh, C. Liu, Butterworth-Heinemann, Elsevier,
2008.
1. Computational Fluid Dynamics: The Basics with
Applications, J.D. Anderson Jr. , McGraw-Hill, 1995.
-
CFD CFD: cabang dari Mekanika Fluida, dimana
penyelesaian masalah dalam bentuk persamaan
matematis dilakukan melalui simulasi numerik,
baik menggunakan aplikasi komersial atau
mengembangkan program secara mandiri
Disiplin ilmu berbeda dalam CFD
Computer
science
Engineering
(fluid
dynamics)
Mathematics
Computational
fluid dynamics
(CFD)
-
Fluid Dynamics
Mekanika fluida:
CFD digunakan pada studi fluida yang bergerak, terutama bagaimana perilaku aliran fluida, dan
pengaruhnya terhadap proses,
termasuk kemungkinan timbulnya transfer kalor dan reaksi kimia
-
Mathematics
Matematika:
karakteristik fisik dari gerakan fluida umumnya dideskripsikan melalui persamaan matematis mendasar (governing equations) ->
persamaan Navier Stokes
Persamaan matematis dalam bentuk turunan parsial -> sulit diselesaikan secara analitik, umumnya secara numerik
Menggunakan metode numerik tertentu yang dikembangkan dari ilmu matematika
z
u
x
w
zx
v
y
u
yV
x
u
xx
pB
Dt
Dux
3
22.
y
w
z
v
zV
y
v
yx
v
y
u
xy
pB
Dt
Dvy
3
22.
V
z
w
zy
w
z
v
yz
u
x
w
xz
pB
Dt
Dwz
3
22.
-
Computer Science
Ilmu komputer:
Penyelesaian persamaan matematis diubah menjadi suatu program
Agar penyelesaiannya efisien, perlu bahasa pemograman tingkat tinggi
Agar pemakaiannya universal, dikembangkan aplikasi khusus (software packages)
-
CFD dapat pula dilihat
sebagai satu dari tiga
metode dasar atau
pendekatan dalam
penyelesaian masalah
dalam dinamika fluida
dan transfer kalor
Experimental
fluid dynamicsAnalytical
fluid dynamics
Computational
fluid dynamics
-
Keuntungan CFD
Studi hal-hal spesifik dalam penyelesaian persamaan matematis
dapat dilakukan lebih detil.
Melengkapi hasil eksperimen dan penyelesaian secara analitik
dengan memberikan alternatif penyelesaiannya yang lebih murah
(low-cost) dengan melakukan simulasi aliran fluida.
Memiliki kapasitas simulasi kondisi aliran yang tidak dapat
dilakukan secara eksperimen.
Memberikan informasi/hasil lebih detil dan komprehensif
dibandingkan eksperimen dan analitik.
Membantu dalam perancangan awal suatu sistem fluida kompleks,
dengan jangkauan parameter yang luas.
-
Penggunaan CFD
Source: http://personalpages.manchester.ac.uk/
staff/david.d.apsley/images/cfd/
two_cylinders_cross-stream.gif
-
Penggunaan CFD
-
Penggunaan CFD
-
Penggunaan CFD
-
Penggunaan CFD
-
Penggunaan CFD
-
Penggunaan CFD
-
Penggunaan CFD
-
Penggunaan CFD