……………………….3.34
Prosedur ini bekerja sejauh variasi tekanan diantara pusat sell adalah licin.
3.3.8 Diskritisasi Metode Interpolasi
Pada dasarnya, FLUENT hanya menghitung pada titik-titik simpul mesh geometri, sehingga pada bagian di antara titik simpul tersebut harus dilakukan
interpolasi untuk mendapatkan nilai kontinyu pada sluruh domain. Terdapat beberapa skema interpolasi yang sering digunakan yaitu :
- First-order upwind scheme
Skema interpolasi yang paing ringan dan cepat mencapai konvergen, tetapi ketelitiannya hanya orde satu. Ketika skema ini dipilih, nilai bidang
dalah sama dengan nilai pusat sell dalam sell upstream. Skema ini memungkinkan digunakan pada penyelesaian berbasis tekanan dan
rapatan density -
Second-order upwind scheme
Menggunakan persamaan yang lebih teliti sampai orde 2, sangat baik digunaan pada mesh tritet dimana arah aliran tidak sejajar dengan mesh. Karena metode
interpolasi yang digunakan lebih rumit, maka lebih lambat mencapai konvergen.
Ketika skema ini dipilih, nilai bidang dikomputasi mengikuti bentuk :
……………………......3.35 Dimana, dan
adalah nilai pusat sell dan gradient dalam sell upstream, dan adalah vektor perpindahan dari pusat luasan sell upstream ke bidang pusat luasan.
Universitas Sumatera Utara
- Quadratic Upwind Interpolation QUICK scheme
Diaplikasikan untuk mesh quadhex dan hybrid, tetapi jangan digunakan untuk elemen mesh tri, dengan alian fluida yang berputarswirl. Ketelitiannya
mencapai orde 3 pada ukuran mesh yang seragam. Untuk bidang e pada Gambar 3.4, jika aliran dari kiri ke kanan, seperti itu nilai
dapat ditulis sebagai berikut :
………..3.36
Gambar 3.4 Volume control satu dimensi
dalam persamaan di atas hasil dalam pusat interpolasi orde 2 dimana hasil nilai orde kedua. Biasanya skema QUICK diperoleh dengan
kedaaan . Implementasi pada FLUENT menggunakan variabel, solusi
dependen nilai , dipilih supaya menghindari pengenalan solusi ekstrim yang baru.
3.3.9 Pressure Velocity Coupling
Selain factor diskritisasi, yang harus ditentukan pada parameter control solusi adalah Pressure Velocity Coupling mengenai cara kontinuitas massa
dihitung apabila menggunakan solver segregated. Terdapat 3 metode untuk Pressure Velocity Coupling, yaitu :
Universitas Sumatera Utara
- SIMPLE
Algoritma SIMPLE Semi Implicit-Method for Pressure Linked Equation menggunakan hubungan antara koreksi kecepatan dan tekanan
untuk menjalankan kekekalan massa dan untuk mendapatkan daerah tekanan. Jika persamaan momentum dipecahkan dengan menebak daerah
tekanan , meghasilkan fluks bidang
, dikomputasi dari persamaan 3.32.
………………………..3.37 tidak memuaskan persamaan kontinuitas. Sebagai konsekwensinya, koreksi
ditambahkan ke bidang fluks sehingga koreksi bidang fluks .
………………………3.38 memuaskan persmaan kontinuitas. Dalil algoritma SIMPLE pada
dapat ditulis :
………………………..3.39 Dimana, adalah tekanan koreksi sell.
Alogiritma SIMPLE mensubstisusikan persaman koreksi fluks Persamaan 3.38 dan 3.39 ke dalam persamaan diskrit kontinuitas Persamaan 3.32
untuk memperoleh persamaan diskrit pada koreksi tekanan dalam sell :
………………………..3.40
Dimana, istilah sumber b adalah angka aliran bersih ke dalam sell :
………………………3.41
Universitas Sumatera Utara
Sekali lagi, solusi diperoleh, tekanan sell dan fluks bidang dikoreksi menggunakan:
…………………………...3.42
………………………..3.43 Disini
adalah faktor under-relaxation untuk tekanan. Koreksi bidang fluks, , memuaskan persamaan diskrit kontinuitas yang identik pada waktu
masing-masing iterasi.
- SIMPLEC
Dapat mempercepat konvergensi untuk kasus yang sederhana, misalnya aliran laminar dengan bentuk geometri yang tidak terlalu kompleks.
Seperti dalam SIMPLE, persamaan koreksi dapat ditulis :
………………..3.44 Bagaimanapun juga, koefisien
dikenal sebagai fungsi .
menggunakan modifikasi ini persamaan koreksi menunjukkan untuk mempercepat konvergensi dalam masalah dimana pressure-velocity coupling
adalah pencegah utama untuk memperoleh solusi.
- PISO
Pressure-Implicit with Splitting of Operators PISO, adalah skema pressure- velocity coupling, bagian keluarga algoritma SIMPLE, bebasis derajat tinggi
aproksimasi hubungan antara koreksi tekanan dan kecepatan. Berguna untuk aliran transien atau kasusu dengan mesh yang mengandung skewness tinggi.
3.3.10 Grafik Kompatibilitas Model FLUENT
Kategori