Analisis CFD Menggunakan Flow Simulation Solidwork

2.3 Analisis CFD Menggunakan Flow Simulation Solidwork

Computational Fluid Dynamics CFD adalah metode perhitungan dengan sebuah kontrol dimensi, luas dan volume dengan memenfaatkan bantuan komputasi komputer untuk melakukan perhitungan pada tiap-tiap elemen pembaginya. CFD adalah penghitungan yang mengkhususkan pada fluida. Mulai dari aliran fluida, perpindahan panas dan reaksi kimia yang terjadi pada fluida. Atas prinsip-prinsip dasar mekanika fluida, konservasi energi, momentum, massa, penghitungan dengan CFD dapat dilakukan. Secara sederhana proses penghitungan yang dilakukan oleh aplikasi CFD adalah dengan kontrol-kontrol penghitungan yang telah dilakukan maka kontrol penghitungan tersebut akan melibatkan dengan memanfaatkan persamaan-persamaan yang terlibat. Persaman- persamaan ini adalah persamaan yang membangkitkan dengan memasukan parameter apa saja yang terlibat dalam domain. Misalnya ketika suatu model yang akan dianalisa melibatkan temperatur berarti model tersebut melibatkan persamaan energi atau konservasi dari energi tersebut. Inisialisasi awal dari persaman adalah boundary condition. Boundary condition adalah kondisi dimana kontrol-kontrol perhitungan didefinisikan sebagai definisi awal yang akan dilibatkan ke kontrol-kontrol penghitungan yang berdekatan dengannya melalui persaman-persamaan yang terlibat. Adapun beberapa keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan CFD antara lain: - Meminimumkan waktu dan biaya dalam mendesain suatu produk, bila proses desain tersebut dilakukan dengan uji eksperimen dengan akurasi tinggi. - Memiliki kemampuan sistem studi yang dapat mengendalikan percobaan yang sulit atau tidak mungkin dilakukan melalui eksperimen. - Memiliki kemampuan untuk studi dibawah kondisi berbahaya pada saat atau sesudah melewati titik kritis termasuk studi keselamatan dan scenario kecelakaan. - Keakuratannya akan selalu dikontrol dalam proses desain. Universitas Sumatera Utara Secara umum proses penghitungan CFD terdiri atas tiga bagian utama: 1. Prepocessor Prepocessor adalah tahap dimana data diinput mulai dari pendefinisian domain serta pendefinisian kondisi batas atau boundary condition. Ditahap ini juga sebuah benda atau ruangan yang akan dianalisa dibagi-bagi dengan jumlah grid tertentu atau sering juga disebut dengan meshing. 2. Processor Pada tahap ini dilakukan proses penghitungan data-data input dengan persamaan yang terlibat secara iteratif. Artinya penghitungan dilakukan hingga hasil menuju error terkecil atau hingga mencapai nilai yang konvergen. Penghitungan dilakukan secara menyeluruh terhadap volume kontrol dengan proses integrasi persamaan diskrit. 3. Post processor Tahap akhir merupakan tahap post processor dimana hasil perhitungan diinterpretasikan ke dalam gambar, grafik bahkan animasi dengan pola warna tertentu. SolidWorks adalah sebuah program computer-aided design CAD 3D yang menggunakan platform Microsoft Windows. Dikembangkan oleh SolidWorks Corporation, yang merupakan anak perusahaan dari Dassault Systèmes, S. A. SolidWorks Flow Simulation merupakan salah satu feature yang ditawarkan SolidWorks untuk aplikasi Computational Fluid Dynamic CFD. SolidWorks FlowSimulation melakukan perhitungan dan pertimbangan dari semua faktor karena perangkat lunak ini memahami bahwa geometri dan persamaan aliran berlaku pada 3 metode konservasi: massa, momentum, dan energi konservasi energi menjadi bagian dari perhitungan termal. Dibutuhkan waktu lebih lama untuk menghitung koefisien perpindahan panas secara manual pada setiap permukaan kontak dengan fluida disekitarnya. Universitas Sumatera Utara

BAB III PERANCANGAN ALAT PENUKAR KALOR

4.1 Detail Komponen-komponen Alat Penukar Kalor

Penentuan detail geometri, tipe, dan dimensi dari komponen-komponen yang terdapat pada alat penukar kalor dilakukan berdasarkan standar TEMA. Jenis material yang digunakan ditentukan berdasarkan jenis-jenis material yang sering dan umum yang digunakan dalam dunia industri. Gambar 3.1 menunjukan gambar susunan alat penukar kalor dari komponen-komponen alat penukar kalor. Gambar 3.1 Asemmbly alat penukar kalor 1. Selongsong Selongsong Selongsong yang digunakan berdiameter 503 mm. yang ukurannya dapat dilihat dari lampiran B dan dipilih berdasarkan standar TEMA dimana untuk pipa yang berdiameter 503 mm digunakan ketebalan minimum sebesar 9.5 mm. Diameter selongsong Diameter luar D o = 0,503 m Tebal = 0,1 m Diameter dalam D s = 0,483 m Material = Carbon steel Gambar 3.2 Desain selongsong Bundel tabung Nossel selongsong Nossel tabung sekat selongsong Universitas Sumatera Utara