………………………...……3.19
Dimana, adalah 298,15 K.
3.3.3 Fisik Aliran Kompressibel
Aliran kompressibel secara khas dikarakteristikkan oleh tekanan total dan
temperatur total pada aliran. Untuk gas ideal, jumlah ini dapat menjadi
hubungan untuk tekanan statis dan temperatur sebagai berikut :
= exp ………….......................3.20
Untuk ,konstan, maka persamaan menjadi :
= …………...……...3.21
= …………………………..3.22
3.3.4 Model Turbulensi
Aliran turbulen dikenali dengan adanya medan kecepatan yang berfluktuasi. Fluktuasi kecepatan tersebut membawa berbagai besaran seperti momentum,
energi, konsentrasi partikel, sehingga besara tersebut juga ikut berfluktuasi. FLUENT menyediakan beberapa model turbulensi, yaitu :
• Model Spalart-Allmaras • Model k-epsilon k – ε
o Standard k – ε
o Renormalization-group RNG
o Realizable k – ε
• Model k-omega k – ω o
Standard k – ω
Universitas Sumatera Utara
o Shear-stress transport SST
• Model Reynolds stress RSM o
Model Linear pressure-strain RSM o
Model Quadratic pressure-strain RSM o
Model Low-Re stress-omega RSM • Model Large Eddy Simulation LES – khusus 3 dimensi
-
Persamaan transport model Standard k – ε
Model ini merupkan model semi empiris yang dikembangkan LaunderSpalding. Merupakan model turbulensi yang cukup lengkap dengan
dua persamaan yang memungkinkan kecepatan turbulen turbulent velocity dan skala panjang length scales ditentukan secara independen.
Energi kinetik turbulen k, dan nilai disipasi ε, diperoleh dari mengikuti
persamaan transport : +
=
+ +
− ρε− + …………………3.23
Dan
………3.24
Dalam persamaan ini, : mewakili generasi energi kinetik turbulen yang merupakan gradient
kecepatan rata-rata. : mewakili generasi energi kinetik turbulen yang merupakan gaya
apung buoyancy.
Universitas Sumatera Utara
: mewakili kontribusi fluktuasi dilatasi dalam kompresibel turbulen untuk angka disipasi keseluruhan.
, ,
adalah konstan dan
angka Prandtl turbulen dan
adalah sumber yang didefinisikan pengguna.
-
Bentuk viskositas turbulen
Bentuk turbulen atau viskositas Eddy , dikomputasi dengan kombinasi k –
ε, sebagai berikut :
………………………..3.25 Dimana,
adalah konstan.
Model konstan
Model konstan ,
, ,
dan mempunyai nilai tetap :
, ,
, ,
Nilai tetap ini dideterminasi dari eksperimen udara dan air pada dasar aliran turbulen yang homogen.
3.3.5 Persamaan Umum Transport Skalar, Diskritisasi dan Solusi
Kategori