46
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
Langkah – langkah dari penelitian yang dilakukan dituliskan pada
Gambar 3.1 berikut ini:
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian. START
Studi pustaka dan perencanaan kasus simulasi
Konsultasi kasus simulasi kepada pembimbing
Disetujui No
Yes
Melakukan pemodelan menggunakan Solid Works dan simulasi menggunakan ANSYS Fluent
Pengambilan data hasil simulasi sekaligus mengolahnya menjadi grafik, visualisasi
kontur kecepatan dan kontur temperatur Analisa dan pembahasan
Kesimpulan END
Yes No
3.2 Diagram Alir Proses Simulasi
Simulasi dilakukan dengan langkah – langkah berikut ini:
Yes
Gambar 3.2 Diagram alir simulasi.
START
Pemodelan menggunakan Solid Works dan ANSYS Design Modeler
Kriteria konvergen Tabel 3.3
No Melakukan input data sifat material
dan penentuan boundary condition Melakukan solution initialization
END Data geometri, sifat material dan boundary
condition dari kasus yang disimuasikan
Penggenerasian mesh dan pendefinisian boundary condition menggunakan ANSYS Meshing
Iterasi Menentukan model solver, persamaan energi dan
kondisi viscous turbulent k- pada ANSYS Fluent
Yes No
3.3 Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini dipilih variabel bebas dan variabel terikat sesuai dengan referensi penelitian - penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti
sebelumnya. Variabel bebas dan variabel terikat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
Variabel bebas: 1.
Bilangan Reynolds 500, 600, 700, 800, 900 2.
Temperatur fluida kerja udara 310,6 K 3.
Temperatur dinding heat exchanger 291,77 K 4.
Penggunaan jenis - jenis vortex generator pada FTHE Variabel terikat:
1. Nilai bilangan Nusselt dan Nilai Colburn factor
2. Nilai pressure drop
3. Nilai friction factor
4. Kontur kecepatan
5. Kontur temperatur
3.4 Skema Heat Exchanger dan Vortex Generator
Dalam simulasi ini dibutuhkan pembuatan geometri dari kasus yang diteliti. Geometri tersebut digunakan dalam perhitungan menggunakan program
simulasi ANSYS Fluent. Berikut disajikan skema FTHE dan vortex generator yang diteliti:
Gambar 3.3 Skema FTHE isometric view. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.4 Skema FTHE top view.
Gambar 3.5 Skema FTHE front view. Pada penelitian ini dilakukan simulasi menggunakan beberapa jenis
vortex generator dengan plain FTHE sebagai patokan awalnya. Vortex generator yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Rectangular winglet pairs vortex generator RWPs
2. Delta winglet pairs vortex generator DWPs
3. Combine winglet pairs vortex generator CWPs
4. Trapezoid winglet pairs vortex generator TWPs
Gambar 3.6 Skema plain FTHE.
Gambar 3.7 Skema top view vortex generator.
Gambar 3.8 Skema RWPs vortex generator. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3.9 Skema DWPs vortex generator.
Gambar 3.10 Skema CWPs vortex generator.
Gambar 3.11 Skema TWPs vortex generator.
Pada penelitian ini setiap vortex generator diaplikasikan pada setiap sisi tube. Posisi penempatan vortex generator dapat dilihat pada Gambar 3.7 dan
skema untuk masing – masing vortex generator dapat dilihat pada Gambar 3.8
sampai dengan Gambar 3.11.
3.5 Computational Domain
Kategori