BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Proses Pre-Processing
Proses pre-processing merupakan proses yang dilakukan sebelum pengujian simulasi. Proses ini mencakup pembuatan model, penentuan domain dan
pembuatan mesh meshing.
3.1.1 Pembuatan Model
Pembuatan model dalam simulasi ini mengacu pada bentuk turbin vortex yang sebenarnya. Pembuatan model CAT tersebut menggunakan software
SolidWorks. Berikut ini gambar dan tabel spesifikasi dari model turbin vortex.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Model Turbin Vortex
Tabel 3.1 Spesifikasi Model Turbin Vortex Bagian
Spesifikasi
P = 1,355 m L = 0,4 m
D0 = Diameter Lubang
P L
Universitas Sumatera Utara
Buang Lubang buang terbagi
dalam 5 variasi diameter, yaitu :
1. 3 cm
2. 5,5 cm
3. 8,5 cm
4. 10,5 cm
5. 16 cm
D1= Diameter Rumah T.
Vortex D1 = 50 cm
T = 25 cm ɵ = 11,30 °
3.1.2 Penentuan Domain
Secara eksperimental, pengujian turbin vortex dilakukan dengan fluida air dimana aliran yang terjadi membentuk pusaranvortex. Pada simulasi ini, domain
berada pada daerah yang telah ditentukan sesuai ukuran yang dibuat.
D
1
D
T D
1
ɵ
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Domain Turbin Vortex
3.1.3 Pembuatan mesh meshing
Dalam proses pembuatan mesh, ukuran dan jenis mesh harus diperhatikan karena hal tersebut sangat mempengaruhi tingkat ketelitian dari hasil simulasi.
Semakin kecil ukuran mesh, maka semakin tinggi tingkat ketelitian yang didapat namun semakin besar daya komputasi dan waktu yang diperlukan. Oleh sebab itu,
ukuran mesh harus diatur sedemikian rupa sehingga diperoleh hasil yang teliti dan diusahakan daya komputasi yang dibutuhkan tidak terlalu besar.
Inlet
Outlet Domain
Interior
Universitas Sumatera Utara
a Spesifikasi meshing b Hasil meshing
Gambar 3.3 a Spesifikasi Meshing bHasil Meshing
3.2 Menentukan Solution Solver
3.2.1 Menentukan Jenis Aliran
Fluida yang digunakan dalam simulasi ini adalah air dan udara dengan sifat- sifat sebagai berikut :
1. Air
o Kerapatan densitas konstan, ρ = 998.2 kgm
3
o Viskositas, μ = 0.001003 Pɑ.s
2. Udara
o Kerapatan densitas konstan, ρ = 1.225 kgm
3
o Viskositas, μ = 1.7894e-05 Pɑ.s
Aliran yang digunakan dalam simulasi ini adalah turbulen, karena mengacu pada aliran air yang berputar dan tidak dapat diprediksi. Dari asumsi
fluida yang digunakan adalah dengan temperatur dan densitas tetap sehingga jenis alirannya isotermal dan inkompresibel.
3.2.2 Menetukan kondisi batas
Kondisi batas diatur pada setiap sisi rumah turbin. Untuk memperjelas letak kondisi batas pada penelitian ini selengkapnyaditampilkan pada gambar berikut.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.4 Kondisi Batas pada Turbin Vortex Tabel 3.2 Kondisi Batas Turbin Vortex
Simbol Kondisi Batas
Jenis Nilai
A Inlet
Velocity Inlet Disesuaikan
B Atas
Pressure Outlet 0 Pa Gauge
C Outlet
Pressure Outlet 0 Pa Gauge
D Bawah
Wall -
E Dinding
Wall -
3.2.3 Pengaturan Simulasi
Simulation Setting
Terdapat beberapa aspek pada fluent 14.0 yang perlukan diperhatikan sebelum melakukan simulasi, antara lain :
A
B
C D
E
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.3 Pengaturan Simulasi Aspek
Pengaturan
Solver
Model
Multifasa Multiphase
Viskos Viscous Model
Material
Kondisi Operasi Operating Condition
Inisiasi Initialize
Residual Monitor
Pressure based, 3D, transient
Volume of Fluid VOF
Turbulent k- ε Standard
Water-liquid ; ;
Air ;
Velocity Inlet 10
-3
3.3 Menjalankan Simulasi
Kategori