Sebuah Opini : Pengantar Mempelajari CFD (Computational Fluid Dynamic)


Menurut saya CFD itu adalah sebuah tool yang membantu kita untuk menganalisa fenomena sehari hari terutama yang berhubungan dengan pindah massa dan pindah panas. Jika sebuah tool maka akan selalu berlaku hukum “garbage in garbage out“, hasil keluarannya sangat berpengaruh dari nilai masukannya. Teknik CFD menggunakan metode numerik (nb: bukan metode eksak yang bisa dideteksi sedini mungkin jika data masukannya salah) sehingga sangat penting pemahaman terhadap input masukan agar didapatkan hasil yang benar. CFD atau kepanjangan dari computational fluid dynamic ini merupakan sebuah teknik untuk memecahkan permasalahan fenomena fluida yang meliputi pindah panas dan pindah massa dengan menggunakan beberapa prinsip dasar termodinamika dan fluida diantaranya:

1. Ketetapan Massa

Keseimbangan massa fluida merupakan gambaran laju perubahan massa elemen fluida sama dengan laju netto aliran massa elemen fluida. Biasanya dituliskan dalam persamaan kontunuitas tiga dimensi.

2. Laju Perubahan Momentum

Laju perubahan momentum adalah sama dengan resultansi gaya pada partikel fluida (hukum II Newton). Persamaan momentum dikembangkan dari persamaan Navier-Stokes

3. Hukum Ketetapan Energi

Laju perubahan energi partikel fluida sama dengan laju penambahan panas ke dalam partikel fluida ditambah dengan laju kerja yang diberikan pada partikel.

Semua definisi lebih lengkap dapat di baca di forum CCITOnline disini.

Langkah-langkah untuk memahami dan mengaplikasikan CFD

Tentu saja penguasaan terhadap konsep fluida, pindah massa, dan pindah panas serta persamaan-persaman numerik yang menjadi dasar operasi numerik dalam teknik CFD ini merupakan pemahaman yang mutlak dibutuhkan. Setidaknya ada beberapa persamaan yang harus dipahami dalam teknik CFD seperti persamaan kontinuitas 3 dimensi, persamaan Navier Stokes, dan persamaan energi.

Saran : Back to basic !!, pahamilah dahulu dari yang dasar. Tentang hukum yang berhubungan dengan aliran fluida dan pindah panas seperti hukum bernouli, hukum gravitasi, Bilangan reynold untuk menentukan jenis aliran, hubungan tekanan dan suhu, persamaan konduksi, konveksi, dan radiasi, dan hukum termodinamika (1, 2, dan 3). Baru setelah itu memahami yang lebih spesifik seperti efek bouyancy fluida, drag force, tumbukan fluida, dan lain-lain.  Persamaan-persamaan tersebut biasanya sudah didapatkan pada tingkat pertama di Universitas (atau bahkan di tingkat SMA) dalam bab mekanika fluida dan termodinamika. Gunakan hukum dan persamaan sederhana tersebut untuk menganalisa fenomena fluida yang terjadi di sekitar kita. Contohnya saja mengapa air tanpa campuran lebih cepat mendidih daripada air dengan campuran gula, Mengapa terjadi pertukaran udara secara alami (bukan karena angin) di suatu ruangan, Bagaimana udara bergerak dari gunung ke dataran rendah, dan fenomena lainnya. Ini penting sekali untuk menumbuhkan ketanggapan kita dalam mengaitkan fenomena fluida disekitar kita dengan teori dasar fluida yang ada. Untuk analisis fluida yang lebih rumit dapat dilihat disini.

beberapa buku yang dianjurkan untuk dipelajari:
1. Anderson D.J, “Computational Fluid Dynamic : The Basic with Apllications, Penerbit : Mc GrawHill Amerika.
2. Cengel, Yunus A, Robert Turner. “Fundamentals of thermal-fluid sciences“. Penerbit : Mcgraw-Hill Amerika

Forum yang wajib dikunjungi :
1. CCITiOnline di alamat : http://www.ccitonline.com

Kunjungi Juga : aplikasi simulasi pindah panas dan masa fluida untuk pertanian dan sebuah opini review tentang software cfd

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s