Pagi mesin!!! BERSYUKUR!! BERSYUKUR!! BERSYUKUR!!
Pada kesempatan kali ini saya akan membahas mengenai tugas yang diberikan, tugas ini adalah lanjutan dari simulasi yang telah dilakukan menggunakan aplikasi CFDSOF pada minggu lalu. Namun minggu lalu kita hanya mendapatkan 3 data saja, sedangkan minggu ini kita harus membuat curve fitting dari kolom xy j2 sampai dengan j10, terdapat 9 data pada simulasi kali ini.
Langkah pertama yang saya lakukan adalah menggunakan aplikasi CFDSOF untuk memperoleh data yang diminta, dan setelah mendapatkan hasil data yang diminta, saya meminta bantuan AI untuk mengenerate kode phyton untuk menjadi modal saya dalam membuat curve fitting, Berikut code phyton yang saya dapat:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.optimize import curve_fit
Data dari tabel
x_data = np.array([0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0])
y_data = np.array([303, 315, 324, 336, 340, 342, 332, 328, 319, 328, 345]) # Contoh untuk kolom J10
Model fungsi polinomial derajat 2
def poly2(x, a, b, c):
return ax2 + bx + c
Melakukan fitting
params, _ = curve_fit(poly2, x_data, y_data)
Buat kurva fitting
x_fit = np.linspace(min(x_data), max(x_data), 100)
y_fit = poly2(x_fit, *params)
Plot hasil fitting
plt.scatter(x_data, y_data, label=’Data Asli’, color=’red’)
plt.plot(x_fit, y_fit, label=f’Fit: {params[0]:.2f}x² + {params[1]:.2f}x + {params[2]:.2f}’, color=’blue’)
plt.xlabel(‘Panjang’)
plt.ylabel(‘Temperatur’)
plt.legend()
plt.title(‘Curve Fitting Temperatur’)
plt.show()
Lalu setelah mendapatkan code phyton tersebut, diperoleh lah hasil curve fitting sebagai berikut:
Lalu setelah mendapatkan curve fittingnya, langkah selanjutnya adalah mengubah persamaan temperature tersebut menjadi flux panas,Hitung Flux Panas q(x)q(x)q(x) Menggunakan Turunan Temperatur
- Flux panas q(x)q(x)q(x) dapat dihitung dari hukum konduksi Fourier: q(x)=−kdTdxq(x) = -k \frac{dT}{dx}q(x)=−kdxdT dengan:
- kkk = Konduktivitas termal (bisa diasumsikan konstan)
- dT/dxdT/dxdT/dx = Turunan temperatur terhadap panjang xxx
- Untuk menghitung turunan dT/dxdT/dxdT/dx, bisa digunakan metode numerik diferensiasi hingga.
Hitung Daya PPP dengan Integrasi Flux Panas
- Total daya PPP dihitung dengan mengintegralkan flux panas dalam suatu area: P=∫Aq(x) dAP = \int_A q(x) \, dAP=∫Aq(x)dA
- Karena data kita dalam bentuk diskret, integrasi bisa dilakukan dengan metode integrasi numerik (trapezoidal rule atau Simpson’s rule).
Visualisasi Peta Persebaran Daya
Setelah daya di setiap titik dihitung, hasilnya ditampilkan dalam heatmap untuk menunjukkan distribusi daya di seluruh area.
Berdasarkan hasil perhitungan dan visualisasi peta penyebaran daya flux panas, kita dapat menarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
- Distribusi Temperatur Memengaruhi Flux Panas
- Dari data temperatur awal, kita melihat bahwa perubahan temperatur sepanjang panjang xxx menghasilkan gradien temperatur yang signifikan.
- Gradien temperatur ini menjadi faktor utama dalam menentukan nilai flux panas q(x)q(x)q(x), sebagaimana dinyatakan dalam hukum konduksi Fourier.
- Flux Panas Berubah Berdasarkan Laju Perubahan Temperatur
- Dengan menghitung turunan numerik temperatur dT/dxdT/dxdT/dx, kita mendapatkan distribusi flux panas yang tidak seragam.
- Flux panas lebih tinggi pada area dengan perubahan temperatur yang lebih tajam, dan lebih rendah pada area yang lebih stabil.
- Daya Total yang Dihasilkan Berasal dari Integrasi Flux Panas
- Daya PPP dihitung melalui integrasi flux panas terhadap luas elemen di seluruh domain.
- Distribusi daya dalam heatmap menunjukkan area yang menyerap atau melepaskan energi lebih besar berdasarkan variasi temperatur.
- Visualisasi Heatmap Menunjukkan Tren Distribusi Energi
- Warna merah menunjukkan area dengan daya lebih tinggi, yang berarti terdapat lebih banyak energi yang ditransfer dalam area tersebut.
- Warna biru menunjukkan daya lebih rendah atau area dengan perpindahan panas yang lebih kecil.
- Distribusi daya tampak tidak seragam, yang menunjukkan adanya ketidakseimbangan dalam perpindahan panas sepanjang domain.
Baik semuanya, pemaparan diatas adalah hasil dari simulasi yang saya lakukan melalui aplikasi CFDSOF dan perhitungan yang diminta, mohon maaf bila hasil yang saya berikan masih banyak salahnya atau jauh dari kata sempurna karena kesempurnaan hanya milik Tuhan, sekian dan terima kasih.
