Computatonal Fluid Dynamic

8/18/2019 Computatonal Fluid Dynamic

http://slidepdf.com/reader/full/computatonal-fluid-dynamic 1/8

Nama : Tino Taufiqul Hafizh

NIM : 13050101

Philosophy of Computational Fluid Dynamic

Pada abad 21 masehi dimana sebuah keinginan untuk membuat esa!at da at

te"bang dengan #e at dan tinggi$ Namun semua da at te"laksana setelah

te"#i tan%a &om utational 'luid (%nami#) ka"ena da at mendesk"i sikan ali"an

uda"a se#a"a 3 dimensi dengan kete atan dan tingkat aku"asi %ang tinggi$ Pada

abad ke 1* eks e"imen tentang fluid d%nami# dimulai di Ingg"is dan Pe"an#is$

kemudian &'( %ang kita kenal saat ini be"asal da"i teo"i %ang mu"ni dan

eks e"imen+eks e"imen %ang telah dilaksanakan sebelumn%a$

Hasil data ada &'( ham i" sama dengan hasil data %ang dihasilkan ada

!ind tunnel atau u,i labo"ato"ium) namun lebih mudah ka"ena bisa dilakukan

dengan #om ute") kemudian da at diba!a kemana+mana) dan #om ute" mana un

%ang men%ediakan a likasi &'($ -ebuah "og"am #om ute" adalah alat %ang

%ang menggunakan nume"i#al e. e"iment) sebagai #ontoh kamu da atmenghitung /is#ous) subsoni#) #om "essible flo! di ai"foil$ Ini menun,ukkan

bah!a &'( da at digunakan sebagai alat %ang dilakukan untuk melakukan "iset$

&'( da at ,uga digunakan untuk membuat desain) #ontoh n%a adalah esa!at

,enis No"th"o '+20 dan ,uga da at digunakan dibe"bagai bidang %ang

be"hubungan dengan ali"an fluida) se e"ti bidang automobile and engine)

indust"ial manufa#tu"ing) en/i"onmental enginee"ing) na/al a"#hite#tu"e) et#$

(idalam menggunakan &'() sebelum n%a kita tahu "insi + "insi a a sa,a%ang digunakan dalam a likasi$ -ebena"n%a ada 3 "insi utama %ang men%usun

&'( be"dasa"kan bebe"a a ,enis ali"an fluida) e"tama adalah kekekalan massa)

kedua hokum ne!ton kedua) dan kekekalan ene"g%$ 3 "insi utama ini da at

dibuat dalam bentuk e"samaan matematis dasa"$ Te"masuk didalam n%a

e"samaan integ"al dan dife"ensial a"sial kemudian diubah kedalam al,aba" %ang

digunakan untuk meme#ahkan masalah ali"an fluida$



&'( sangat be"guna ada e"a mode"n dalam meme#ahkan be"bagai masalah

%ang be"hubungan dengan e"ge"akan fluida$ a%angkan tan a menggunakan

&'( bagaimana membuat esa!at dengan ke#e atan h% e"soni# kalau han%a

mengunakan menggunakan metode eks e"imental dan mengelua"kan #ost %ang

besa") se e"ti ada tahun 1 50 dan 1 0 ,utaan dolla" digunakan untuk melakukan

"iset ada ke#e atan su e"soni#) bagaimana dengan melakukan "iset untuk

ke#e atan h% e"soni# M 4 5 $ -ehingga dengan adan%a &'( kita mam u

menganalisis esa!at dengan ke#e atan h% e"soni# dengan mudah$

The Governing Equations of Fluid Dynamics

6$ Model da"i 6li"an 'luida$

Pe"samaan dasa" untuk e"ge"akan fluida mengikuti filosofi be"ikut:

1$ P"insi fisika se#a"a umum : 7ekekalan ene"g% dan massa) dan hokum

ne!ton 2 ga%a 8 massa . e"#e atan $

2$ Mene"a kan "insi fisika untuk model ali"an da"i fluida$3$ 7emudian mengekst"ak men,adi e"samaan matematis be"dasa"kan "insi

fisika te"sebut$

(idalam ene"a an n%a ada bebe"a a model %ang di,elaskan sebagai be"ikut :

a$ 'inite &ont"ol 9olume

6ngga sebuah ali"an fluida adalah ga"is st"eamline) kemudian fluida

te"sebut dile!ati sebuah benda be"/olume dengan an,ang %ang te"batas$



ntuk melihat e"ge"akan ali"an fluida didalam #ont"ol /olume se atut

n%a #uku besa" enga"uhn%a ada ali"an fluida setelah n%a) sehingga

di e"lukan en%elesaian dengan mene"a kan fundamental h%si#al "i#i les

ada finite #ont"ol /olume %aitu bentuk integ"al untuk ali"an fluida lu"us

dan dife"ensial a"sial ada n%a bentu"an dengan #ont"ol /olume $

b$ Infinitesimal 'luid ;lement

-e e"ti sebelumn%a angga bah!a ali"an fluida adalah st"eamline)

kemudian infinitesimal elemen fluida ke#il dengan ada e"bedaan /olume)

ka"ena adan%a e"bedaan molekul sehingga a a %ang te",adi ada ali"an

fluida diangga #ontinuous$ ntuk membuat e"samaan %ang te",adi kita

mene"a kan untuk ali"an %ang di"e#tl% menggunakan e"samaan dife"ensial

a"sial

$ The -ubstansial (e"i/ati/e Time <ate of &hange 'ollo!ing a Mo/ing

'luid ;lement

-ebelum menu"unkan e"samaan) kita ha"us mengetahui te"lebih dahulu

notasi untuk ali"an ae"odinamika) Model ali"an uda"a be"dasa"kan e"ge"akan

fluida n%a sesuai dengan gamba" diba!ah ini) %ang di,elaskan melalui "uang

ge"ak &a"tesian /e#to" se an,ang .) %) dan z$



(a at dilihat be"dasa"kan gamba") ge"akan fluida ada sumbu 3 dimensi

sesuai dengan /e#to" i) , dan k$ dan e"samaan %ang digunakan

98 ui = /, = !k

Pe"samaan umum %ang digunakan untuk menentukan e"ge"akan fluida

be"dasa"kan !aktu :

&$ TH; (I9;<>;N&; ?' TH; 9;@?&ITA: IT- PHA-I&6@ M;6NIN>Pada embahasan kali inni mengenai fisik da"i subtansial tu"unan) %ang

di e"timbangkan kali ini adalah e"bedaan ke#e atan) e"samaan %ang

digunakan untuk embahasan ini adalah

($ TH; &?NTIN ITA ;B 6TI?N



Pembahasan untuk #ontinuit% equation menggunakan "insi kekealan

massa %ang kemudian dikenal dengan e"samaan kontinuitas) kemudian kita

akan mani ulasi bentuk n%a dalam bebe"a a ,enisa$ Model of the 'inite &ont"ol 9olume 'i.ed in - a#e

Pe"samaan %ang digunakan

b$ Model of an Infinitesimall% -mall 'luid ;lement Mo/ing !ith the 'lo!Pe"samaan %ang digunakan

#$ 6ll the ;quations 6"e ?ne: -ome Mani ulationsPe"samaan %ang digunakan

;$ Momentum ;quation

Pada bagian ini) kita mene"a kan "insi fisika untuk men,elaskan ali"an

fluida %aitu hokum ne!ton ke 2) %aitu :

' 8 m$a

7emudian menghasilkan e"samaan %ang disebut e"samaan momentum)

se e"ti %ang te"lihat ada gamba" diba!ah ini :



'$ ;ne"g% ;quation

Pada embahasan kali ini) kita menggunakan "insi fundamental h%si#

%ang ke 3 %aitu ene"g% %ang telah dikon/e"sikan) dan be"dasa"kan enu"unan

"umus n%a dida at e"samaan sebagai be"ikut :

>$ Pe"samaan 6li"an 9iskos Pe"samaan Na/ie"+-toke

Computatonal Fluid Dynamic

Documents

Transcript of Computatonal Fluid Dynamic