PENGARUH MICRO-TEXTURING PADA PERMUKAAN KONTAK TERLUBRIKASI DENGAN KONDISI BATAS NO-SLIP UNTUK FLUIDA NON-NEWTONIAN - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)
LAMPIRAN C
DISKRETISASI PERSAMAAN UMUM
Sebuah formulasi control volume digunakan dalam diskretisasi persamaan umum.
Untuk kasus infinite width slider bearing, control volume diasusmsikan sebagai kasus 1
Dimensi. Karena gradien P terhadap arah y dan z sama dengan nol, dengan kata lain
variabel tidak bergantung terhadap arah y dan z. Dalam hal ini, panjang grid tiap control
volume adalah seragam, yaitu sepanjang
x. Control volume digambarkan sebagai
berikut:
Control volume nodal P pada infinite width slider bearing
Persamaan umum sesuai dengan persamaan yang didapat pada subbab sebelumnya
diintegralkan seluruh control volume
∂ h n + 2 ∂p
n −1 u + u ∂
∫CV ∂x n ∂x dV = CV∫ 12η ( ub − us ) b 2 s ∂x h dV
e
∂ h n + 2 ∂p
n −1 u + u ∂h
∫w ∂x n ∂x dx = ∫w 12η ( ub − us ) b 2 s ∂x dx
e
∂ ∂p
n −1 u + u
∫w ∂x K ∂x dx = ∫w 12η ( ub − us ) b 2 s
e
e
∂
(C )dx
∂x
∂ ∂p
∂
n −1
∫w ∂x K ∂x dx = ∫w 6η ( ub − us ) ( ub + us ) ∂x (C )dx
e
e
60
61
dimana K dan C adalah variabel yang digunakan untuk menyederhanakan persamaan
diatas dan dinyatakan dengan:
hn+2
K=
n
C=h
sehingga integral persamaan umum menjadi:
n −1
∂P ∂P
K
−K
= 6η ( ub − us ) ( ub + us ) [ (C )e − (C ) w ]
∂x e ∂x w
Ke
P −P
PE − PP
n −1
C + CP CW + CP
− K w P W = 6η ( ub − us ) ( ub + us ) E
−
∆x
∆x
2
2
Ke
P
PE
P
P
n −1
C − CW
− K e P − K w P + K w W = 6η ( ub − us ) ( ub + us ) E
2
∆x
∆x
∆x
∆x
−( K e + K w )
(Ke + Kw )
P
PP
P
n −1
+ K e E + K w W = 3η ( ub − us ) ( ub + us ) [CE − CW ]
∆x
∆x
∆x
P
PP
P
n −1
= K e E + K w W + 3η ( ub − us ) ( ub + us ) [CW − CE ]
∆x
∆x
∆x
aP PP = aE PE + aW PW + Sc
aE =
Ke
∆x
Ke =
2KE KP
KE + KP
aW =
Kw
∆x
Kw =
2 KW K P
KW + K P
aP = aE + aW
Sc = 3η ( ub − us )
n −1
( ub + us ) [CW − CE ]
DISKRETISASI PERSAMAAN UMUM
Sebuah formulasi control volume digunakan dalam diskretisasi persamaan umum.
Untuk kasus infinite width slider bearing, control volume diasusmsikan sebagai kasus 1
Dimensi. Karena gradien P terhadap arah y dan z sama dengan nol, dengan kata lain
variabel tidak bergantung terhadap arah y dan z. Dalam hal ini, panjang grid tiap control
volume adalah seragam, yaitu sepanjang
x. Control volume digambarkan sebagai
berikut:
Control volume nodal P pada infinite width slider bearing
Persamaan umum sesuai dengan persamaan yang didapat pada subbab sebelumnya
diintegralkan seluruh control volume
∂ h n + 2 ∂p
n −1 u + u ∂
∫CV ∂x n ∂x dV = CV∫ 12η ( ub − us ) b 2 s ∂x h dV
e
∂ h n + 2 ∂p
n −1 u + u ∂h
∫w ∂x n ∂x dx = ∫w 12η ( ub − us ) b 2 s ∂x dx
e
∂ ∂p
n −1 u + u
∫w ∂x K ∂x dx = ∫w 12η ( ub − us ) b 2 s
e
e
∂
(C )dx
∂x
∂ ∂p
∂
n −1
∫w ∂x K ∂x dx = ∫w 6η ( ub − us ) ( ub + us ) ∂x (C )dx
e
e
60
61
dimana K dan C adalah variabel yang digunakan untuk menyederhanakan persamaan
diatas dan dinyatakan dengan:
hn+2
K=
n
C=h
sehingga integral persamaan umum menjadi:
n −1
∂P ∂P
K
−K
= 6η ( ub − us ) ( ub + us ) [ (C )e − (C ) w ]
∂x e ∂x w
Ke
P −P
PE − PP
n −1
C + CP CW + CP
− K w P W = 6η ( ub − us ) ( ub + us ) E
−
∆x
∆x
2
2
Ke
P
PE
P
P
n −1
C − CW
− K e P − K w P + K w W = 6η ( ub − us ) ( ub + us ) E
2
∆x
∆x
∆x
∆x
−( K e + K w )
(Ke + Kw )
P
PP
P
n −1
+ K e E + K w W = 3η ( ub − us ) ( ub + us ) [CE − CW ]
∆x
∆x
∆x
P
PP
P
n −1
= K e E + K w W + 3η ( ub − us ) ( ub + us ) [CW − CE ]
∆x
∆x
∆x
aP PP = aE PE + aW PW + Sc
aE =
Ke
∆x
Ke =
2KE KP
KE + KP
aW =
Kw
∆x
Kw =
2 KW K P
KW + K P
aP = aE + aW
Sc = 3η ( ub − us )
n −1
( ub + us ) [CW − CE ]