Analisis pengaruh aliran turbulen terhadap karakteristik
advertisement
Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Bilangan Grashof dan Bilangan Rayleigh Bilangan Prandtl Pr = Cp µ k cp = 4, 195 kJ/kg ◦ C µ = 1, 31 kg/m3 k = 0, 585 sehingga didapat Pr = 9, 4. (6) Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik Langkah Pengerjaan SIMULASI DAN PEMBAHASAN Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik Langkah Pengerjaan Studi Literatur SIMULASI DAN PEMBAHASAN Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik Langkah Pengerjaan Modifikasi Model SIMULASI DAN PEMBAHASAN Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Langkah Pengerjaan Penyelesaian Numerik Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Langkah Pengerjaan Simulasi Hasil Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik PENYELESAIAN NUMERIK SIMULASI DAN PEMBAHASAN Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Diskritisasi Persamaan Lapisan Batas Dalam Bentuk Tak Berdimensi variabel referensi yang mengubah persamaan lapisan batas berdimensi menjadi persamaan lapisan batas tak berdimensi:∗ ∗ x I T = Tw T−T∞ I x = LG I y= I ū = I v̄ = I ρ= y∗ w u∗ w 2 vLG v ∗w v ρ∗ ρ∞ gν 2 L βref (Tw −T∞ )w 4 βref = T1f β ∗ = ββref I G= I I Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Persamaan Lapisan Batas Tak Berdimensi Persamaan Kontinuitas ∂ ū ∂ v̄ + =0 ∂x ∂y (7) Persamaan Momentum ∂ 2 ū ∂ ū ∂ ū + v̄ = ∂x ∂y ∂y 2 (8) ∂T νLG ∂T 1 ∂2T ∂ 2 ū + v̄ = + ∂x ∂y νPr ∂y 2 cp w 2 (Tw − T∞ ) ∂y 2 (9) ū Persamaan Energi ū Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Hasil Diskritisasi Pers Lapisan Batas Dgn Mtde Beda Hingga Diskritisasi Persamaan Kontinuitas ∆y v̄i,j = v̄i,j−1 + (ūi,j − ūi−1,j − ūi,j−1 + ūi−1,j−1 ) (10) 2∆x Diskritisasi Persamaan Momentum v̄i,j ūi,j − 2∆y − (∆y1 )2 ūi,j−1 + ∆x + (∆y2 )2 ūi,j + ūi,j v̄i,j 1 − ū = i,j+1 2 2∆y ∆x ūi−1,j (∆y ) (11) Diskritisasi Persamaan Energi v̄i,j ūi,j 1 2 − 2∆y − νPr (∆y T + + T i,j + i,j−1 νPr (∆y )2 ∆x )2 v̄i,j ūi,j 1 = ∆x T i−1,j 2∆y − νPr (∆y )2 T i,j+1 ū −2 ū + ū i,j+1 i,j i,j−1 νLG + cp w 2 (T (∆y )2 w −T∞ ) (12) Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Syarat Awal dan Syarat Batas Syarat awal dan syarat batas pada penelitian ini adalah syarat Dirichlet: a. ū(x, 0, t) = v̄ (x, 0, t) = 0 dan T (x, 0, t) = T w (x, t) b. ū(x, y , 0) = 40, v̄ (x, y , 0) = 40, dan T (x, y , 0) = 0 syarat awal dan syarat batas di atas digunakan untuk simulasi profil kecepatan dan distribusi temperatur. Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Simulasi dan Pembahasan Algoritma Simulasi Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Pendahuluan Dasar Teori Metodologi Penelitian Penyelesaian Numerik SIMULASI DAN PEMBAHASAN Algoritma 1. Membaca nilai-nilai masukan (input) yaitu: panjang pelat, viskositas kinematik, percepatan gravitasi, bilangan Prandtl, tebal pelat, kapasitas panas, temperatur dan banyak partisi; 2. Menghitung Temperatur rata-rata (TR), Beta (1/TR), dan bilangan Rayleigh (Ra); 3. Mengendalikan angka Rayleigh. Jika angka Rayleigh lebih dari 109 maka penghitungan dilanjutkan. Namun, jika bilangan Rayleigh kurang dari atau sama dengan 109 maka kembali ke point (1); 4. Menghitung grid; 5. Membaca syarat awal dan syarat batas yang digunakan untuk simulasi;