17
Computational Fluid Dynamics Pengantar 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.

A2 CFD-bahan-01 v2.pdf

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Bahan Kuliah Teknik fisika ITB mata kuliah Desain Sistem Termal

Citation preview

  • 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