Prinsip Momentum
Prinsip Momentum menyatakan hubungan antara gaya yang bekerja pada satu satuan volume massa yang mempunyai densitas dengan gaya inersia pada suatu unit volume pada suatu zat yang bergerak.
Contoh kasus ini
Gaya : gaya luar fan
Gaya inersia : aliran konveksi paksa udara sepanjang kanal
Persamaan Navier-Stokes adalah bentuk yang paling banyak digunakan keseimbangan momentum:
Gaya viskos (friction force) adalah gaya per satuan volume atau per satuan massa yang timbul dari efek viskos dalam aliran fluida.
Gaya Inersia (inertia force) adalah gaya yang disebabkan oleh kecenderungan alamiah dari suatu benda yang mempunyai massa untuk melawan semua perubahan dari gerak yang disebabkan oleh gaya luar, sehingga gerak dari benda tersebut otomatis akan seperti di “REM” karena benda itu MELAWAN gaya luar yang menyebabkan pergerakan. Jadi gaya inersia ada jika fluida bergerak. Gaya luar pada kasus ini adalah fan yang menyebabkan konveksi udara sepanjang kanal.
Hukum Newton I
“Setiap benda yang bermassa akan cenderung mempertahankan posisi atau diam, atau pada gerak lurus kecuali ada gaya luar yang mempengaruhi, maka benda bermassa yang sebelumnya diam atau bergerak lurus akan berubah.”
“Setiap benda yang bermassa akan cenderung mempertahankan posisi atau diam, atau pada gerak lurus kecuali ada gaya luar yang mempengaruhi, maka benda bermassa yang sebelumnya diam atau bergerak lurus akan berubah.”
Hukum Newton II
“Laju perubahan momentum adalah sebanding dengan gaya yang bekerja dan terjadi pada arah yang sama dengan gaya yang bekerja tersebut.”
“Laju perubahan momentum adalah sebanding dengan gaya yang bekerja dan terjadi pada arah yang sama dengan gaya yang bekerja tersebut.”
Reynold Number
Karena aliran fluida konveksi paksa, maka jenis aliran (laminer/turbulen) dapat diketahui dengan persamaan RE, untuk fluida yang mengalir melalui kanal maka :
Laminer : RE<1400
Keterangan :
uin : kecepatan masuk (m/s)
H : tinggi kanal (m)
μ : dynamic viscosity (kg/ms)
ρ : massa jenis (kg/m3)
Hidrodinamika
Hidrodinamika mempelajari pergerakan fluida bedasarkan pergerakan partikel-partikel pembentuk fluidanya yang mengacu pada konsep kontinu. Persamaan dasar dibentuk dari prinsip kontinuitas dan prinsip momentum. Persamaan keadaan dan prinsip kekekalan energi ditambahkan pada kasus fluida kompressibel.
Hydrodynamic entry length
Hydrodynamic entry length adalah jarak antara inlet aliran fluida sampai terbentuk aliran penuh (aliran fluida sampai menyentuh permukaan batas). Faktor yang mempengaruhi adalah kecepatan alir, dynamic viscosity dan massa jenis (lihat persamaan reynold). Bagaimana pengaruhnya?? Lihat fenomenanya dengan CFDSOFT.
Langkah CFD Soft
1. Atur domain (dimensi (2D), ukuran domain, junlah cell)
2. Konstanta Fiskal (density konstan = 1,2 kg/m3, input viscosity berdasarkan kasus)
3. Mahir (aktivasi gaya badan & opsi aktivasi fan)
4. Atur Model (kecepatan)
5. Atur Cell
6. Kondisi Sempadan
7. Iterasi
8. Tampilan Grafik
9. Plot (atur input data, variabel cfdsoft, pilih data)
Note : jika ks dan kf diubah lakukan iterasi lagi jika tidak akan eror
Konstanta Fiskal (tergantung kasusnya)
Atur cell
W1 = plat sejajar diam (ww, zona 1)
I1 = inlet udara akibat konveksi paksa fan (kecepatan-u/kecepatan sepanjang x)
(inlet, fan, zona 1)
O =outlet
Kondisi Sempadan
Kasus
1. a
uin=0.01 m/s
μ = 4e-5 kg/m s
Grafik profile kecepatan pada x/H
Grafik profil kecepatan sepanjang x
1. b
uin=0.01 m/s
μ = 1e-5 kg/m s
Grafik profile kecepatan sepanjang LE
Grafik profil kecepatan sepanjang x
1. a
uin=0.01 m/s
μ = 4e-5 kg/m s
Grafik profile kecepatan pada x/H
Grafik profil kecepatan sepanjang x
1. b
uin=0.04 m/s
μ = 4e-5 kg/m s
Grafik profile kecepatan pada x/H
Grafik profil kecepatan sepanjang x
Pembahasan
Alhamdulillah Fin
Ditunggu Saran teman2x!
