- Metode skema resolusi tinggi high resolution scheme method
Metode diskritisasi yang dipilih umumnya menentukan kestabilan dari program numerikCFD yang dibuat atau program software yang ada. Oleh karenanya
diperlukan kehati – hatian dalam cara mendiskritkan model khususnya cara mengatasi bagian yang kosong atau diskontinu.
3.2 Pengenalan FLUENT
Salah satu software yang digunakan dalam pengembangan kode CFD adalah FLUENT, yaitu satu jenis program CFD yang menggunakan metode
volume hingga finite volume method. FLUENT menyediakan fleksibilitas mesh yang lengkap, sehingga dapat menyelesaikan kasus aliran fluida dengan mesh
grid yang tidak terstruktur sekalipun dengan cara yang realtif mudah. Jenis mesh yang didukung oleh FLUENT adalah tipe 2D triangular-quadritelar, 3D
tetrahedral-hexahedral-pyramid-wedge, dan mesh campuran hybrid. FLUENT juga memungkinkan untuk memperhalus atau memperbesar mesh yang sudah ada.
Bahasa program FLUENT ditulis dalam bahasa C, sehingga memiliki struktur data yang efisien dan lebih fleksibel. FLUENT juga dapat digunakan
bersama dengan arsitektur klienserver, sehingga dapat dijalankan sebagai proses terpisah secara simultan pada klien desktop workstation dan computer server.
Semua fungsi yang dibutuhkan untuk menghitung suatu solusi dan menampilkan hasilnya dapat diakses pada FLUENT melalui menu yang interaktif.
Beberapa alasan mengapa menggunakan FLUENT yaitu : -
FLUENT mudah untuk digunakan -
Model yang realistik tersedia berbagai pilihan solver -
Diskritisasi meshing model yang efisien dalam GAMBIT -
Cepat dalam penyajian hasil bisa dengan parallel komputer -
Visualisasi yang mudah dimengerti
3.2.1 Struktur Program FLUENT
Dalam satu paket program FLUENT terdapat beberapa produk, yaitu : -
FLUENT
Universitas Sumatera Utara
mesh file PDF
mesh 2D3D
geometri atau mesh
boundary mesh
boundary mesh
danatau mesh volume
- prePDF, merupakan preprocessor untuk memodelkan pembakaran non-
premixed pada FLUENT. -
GAMBIT, merupakan preprocessor tambahan yang dapat membuat volume mesh dari boundary mesh yang sudah ada.
- Filter untuk mengimpor mesh permukaan dan atau volume dari program
CADCAE seperti ANSYS, CGNS, I-DEAS, NASTRAN, PATRAN dll. Geometri dan mesh dapat dibuat menggunakan GAMBIT. Selain itu, dapat juga
menggunakan Tgrid untuk membuat mesh volume triangular, tetrahedral, atau hybrid dari mesh bidang yang sudah ada. Struktur dari komponen tersebut dapat
dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 3.1 Struktur Komponen Program FLUENT
3.2.2 Perencanaan Analisis CFD dan Langkah Penyelesain Masalah Menggunakan FLUENT
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan ketika akan meyelesaikan suatu kasus dengan menggunakan FLUENT, yaitu :
GAMBIT -
Setup geometri -
Pembuatan mesh 2D3D
Program CADCAE
lainnya
PrePDF -
Perhitungan dari look-up tables
FLUENT -
Imporadaptasi mesh -
Pemodelan fisik -
Kondisi batas -
Sifat-sifat material -
Perhitungan -
Post processing TGrid
- Mesh triangular 2D
- Mesh tetrahedral 3D
- Mesh hybrid 2D3D
Universitas Sumatera Utara
1 Menentukan tujuan pemodelan
2 Pemilihan model komputasional
3 Pemilihan model fisik
4 Penentuan prosedur
Setelah merencanakan analisis CFD pada model, maka langkah-langkah umum penyelesaian analisis CFD pada FLUENT sebagai berikut :
1 Membuat geometri dan mesh pada model
2 Memilih solver yang tepat untuk model tersebut 2D atau 3D
3 Mengimpor mesh model grid
4 Melakukan pemeriksaan pada mesh model
5 Memilih formulasi solver
6 Memilih persamaan dasar yang akan dipakai dalam analisis, misalnya :
laminar, turbulen, reaksi kimia, perpindahan kalor dan lain-lain. 7
Menentukan sifat material yang akan dipakai 8
Menentukan kondisi batas 9
Mengatur parameter kontrol solusi 10
Initialize the flow field 11
Melakukan perhitunganiterasi 12
Memeriksa hasil iterasi 13
Menyimpan hasil iterasi 14
Jika perlu, memperhalus grid kemudian dilakukan iterasi ulang untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Diagram Alir Prosedur Simulasi Mulai
Pembuatan geometri dan meshing
Pendefinisian bidang batas pada geometri
Pengecekan mesh
Mesh baik Tidak
Ya Data sifat
fisik
Penentuan kondisi batas
Proses numerik
Iterasi eror ?
Plot distribusi Tekanan, Temperatur, dll
Ya
Tidak Selesai
Universitas Sumatera Utara
3.3 Pendekatan Numerik pada CFD FLUENT
