4.3 Perhitungan Dengan Simulasi
Sebagai perbandingan, dalam penelitian ini juga disertakan hasil perhitungan dengan menggunakan software yaitu Ansys Fluent 12.0. Kegunaan
dari perhitungan sebagai data pembanding dengan hasil uji eksperimental dengan hasil perhitungan teori, karena didapatkan perbedaan anatara kedua hasil tersebut
maka simulasi ditujukan sebagai referensi tambahan untuk mendukung hasil dari perhitungan teori. Adapun langkah dalam pengerjaan simulasi dengan
menggunakan software ansys 14.5 adalah sebagai berikut
Langkah pengerjaan simulasi dengan program Ansys 14.5
1. Membuka ansys workbench 14.5 kemudian mendrag CFD Fluent ke
dalam project scematic kemudian mengimport geometry yang sudah dibuat
pada CAD sesuai dengan alat yang akan disimulasikan.
Gambar 4.3 Membuka Ansys Dan Memilih Project Schematic
83 2.
Mengatur geometry dimana dalam hal ini nama dari bagian benda atau objek yang akan disimulasikan diganti sesuai dengan yang dikehendaki.
Pada bagian ini ditentukan juga mana bagian yang bertindak sebagai fluida dan solid.
Gambar 4.4 Mengatur Geometry
3. Sebelum mengatur mesh terlebih dahulu diatur bagian yang akan dianalisa
dengan meng-klik kanan kemudian create named selection lalu membuat daerah daerah yang akan dilalui kedua fluida baik masuk maupun keluar
maupun isolasi.
Gambar 4.5 Membuat create named selection
4. Kemudian dilakukan meshing dengan menggunakan mesh control yaitu
sizing dan inflation pada bidang yang akan di analisa kemudian generate mesh sehingga diperoleh meshing pada gambar berikut.
Gambar 4.6 Mengatur mesh
5. Setelah geometry dan mesh diatur langkah selanjutnya adalah mengatur set
up atau mengatur metode perhitungan yang akan dikerjakan. Ketika berada dalam set up di check quality mesh yang dikerjakan sebelumnya dan dilihat
size untuk melihat jumlah cell dan node yang ada.
Gambar 4.7 Mengecek quality mesh dan size
85 6.
Setelah mengecek kualitas mesh dan size kemudian di atur langkah – langkah dalam pemodelan yaitu dengan cara :
• Mengatur energy pada kondisi on
Gambar 4.8 Mengatur energy pada kondisi on •
Mengatur viscous dengan memilih ke 8 equation yang ada dan mencoba secara berulang sehingga diperoleh hasil yang mendekati
Gambar 4.9 Mengatur viscous
• Mengatur heat exchanger sesuai dengan data yang ada seperti pada
fluid zones diatur kedua primary dan auxiliary seperti yang di lapangan kemudian memilih fixed inlet temperature kemudian
memilih counter flow untuk aliran berlawanan serta luas kedua masing – masing tabung dipilih berdasarkan referensi yang ada.
Gambar 4.10 Mengatur heat exchanger
7. Langkah berikutnya yaitu menentukan material yang digunakan baik fluid
maupun solid yang diambil dari data base fluent yang diberikan seperti metanol, air, aluminium dan besi.
Gambar 4.11 Mengatur material yang akan digunakan
87 8.
Mengatur cell zone condition yaitu mengatur fluida sesuai dengan daerah yang ditentukan dan material kedua tabung.
Gambar 4.12 Mengatur cell zone condition
9. Mengatur boundary condition dengan menginput data aliran fluida panas
masuk dan keluar seperti kecepatan aliran dan temperatur masuk begitu juga dengan data aliran fluida dingin masuk dan keluar.
Gambar 4.13 Mengatur boundary condition
10. Mengatur solution method yang akan digunakan untuk aliran turbulen
ataupun laminar meggunakan scheme SIMPLE dengan Gradient Green- Gauss Cell Based dan mengatur setiap pilihan menjadi second order.
Gambar 4.14 Mengatur solution methods
11. Mengatur solution initialization dan memilih standard initialization dan
mengklik initialization.
Gambar 4.15 Mengatur solution initialization
89 12.
Kemudian run calculation untuk mengeksekusi analisis dengan data – data yang sudah diberikan untuk memperoleh hasil yang diinginkan dengan
jumlah iterasi yang dilakukan 500 kali dan ditunggu hingga converged.
Gambar 4.16 Melakukan run calculation
13. Setelah converged maka di dapatkan hasil simulasi yang diinginkan sesuai
dengan metode yang digunakan pada bagian report lalu heat exchanger dan compute kedua temperatur keluar.
Gambar 4.17 Melihat hasil pada report
14. Melihat distribusi temperatur yang terjadi dengan menggunakan menu
Grapic and Animations kemudian pilih contour
Gambar 4.18 Melihat distribusi temperatur awal masuk fluida
Gambar 4.19 Melihat distribusi temperatur sepanjang pipa
91 Gambar 4.20 Melihat distribusi temperatur keluaran fluida
Tabel 4.3 Efektifitas APK dengan menggunakan Ansys Fluent
Kategori