Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh,
Perkenalkan nama saya Damar Iman Muhammad Kautsar dengan NPM 2306219871, dan pada blog ini saya akan memaparkan analisis saya dari simulasi konduksi panas 2 dimensi dengan metode curve fitting dan memaparkan heatmap flux panasnya. Namun sebelum saya memaparkan, alangkah baiknya untuk kita untuk berterimakasih kepada Allah SWT karena telah memberikan berkah berupa waktu dan kesempatan kepada kita sehingga dapat melanjutkan pembelajaran ini. Saya percaya bahwa semua ini dapat dijalankan karena adanya berkah dari Allah SWT. Maka dari itu, saya harap berkah ini dapat berlanjut terus agar saya dapat mampu untuk terus mencari ilmu.
Analisis ini tentunya saya jalani dengan niat agar dapat memperbanyak ilmu pengetahuan saya dalam bidang ini. Hal ini dikarenakan saya percaya jika saya bisa memahami ilmu ini dengan baik dan benar, suatu saat nanti ilmu ini akan bermanfaat untuk sekitar. Selain itu, saya yakin bahwa Allah SWT memberikan saya berkah supaya suatu saat nanti saya dapat membantu orang lebih banyak lagi dengan ilmu yang saya sedang pelajari saat ini.
Pada pemaparan ini, analisa yang saya lakukan akan dimulai dari melakukan curve fitting dan mencari persamaan temperatur terhadap data yang didapat. Kemudian dilanjutkan dengan merubah persamaan temperatur menjadi persamaan flux panas, yang setelah itu dapat dicarikan daya yang dibutuhkan. Terakhir memberikan visualisasi heatmap dari distribusi daya panasnya.
Berdasarkan data yang didapatkan, yakni data J2 hingga J10. Maka dapat dibuatkan sebuah grafik curve fitting beserta persamaannya dengan gambaran sebagai berikut:
Temperature Distribution Analysis
Data Summary
| Dataset | Min Temp (K) | Max Temp (K) | Position at Max Temp | R² Value |
|---|
Hasil curve fitting tersebut menunjukkan persamaan untuk masing-masing J yakni:
J=2: T(x) = -225.1100x2 + 225.1100x + 309.7900 K (R² = 0.9300)
J=3: T(x) = -187.8500x2 + 187.8500x + 304.9900 K (R² = 0.9900)
J=4: T(x) = -155.1000x2 + 155.1000x + 303.2900 K (R² = 1.0000)
J=5: T(x) = -132.3500x2 + 132.3500x + 302.7200 K (R² = 1.0000)
J=6: T(x) = -120.3700x2 + 120.3700x + 302.5800 K (R² = 1.0000)
J=7: T(x) = -118.8500x2 + 118.8500x + 302.6900 K (R² = 1.0000)
J=8: T(x) = -127.2600x2 + 127.2600x + 303.1200 K (R² = 1.0000)
J=9: T(x) = -144.3500x2 + 144.3500x + 304.3600 K (R² = 0.9900)
J=10: T(x) = -165.6500x2 + 165.6500x + 307.8200 K (R² = 0.9300)
Persamaan tersebut merupakan persamaan temperatur, sehingga selanjutnya kita akan membuat persamaan tersebut menjadi persamaan flux panas. Hal tersebut dapat dilakukan dengan rumus:
dengan k = 16.2 W/m·K, hasil yang didapatkan dari masing-masing J adalah:
J=2: q(x)=7293.56x−3646.78
J=3: q(x)=6088.34x−3044.17
J=4: q(x)=5025.24x−2512.62
J=5: q(x)=4288.14x−2144.07
J=6: q(x)=3899.99x−1949.99
J=7: q(x)=3851.74x−1925.87
J=8: q(x)=4123.22x−2061.61
J=9: q(x)=4685.94x−2342.97
J=10: q(x)=5365.06x−2682.53
Kemudian persamaan ini dapat dijadikan persamaan daya juga, dengan rumus :
Area yang digunakan senilai 1m^2. Sehingga didapatkan persamaan pada masing-masing J yakni:
J=2: P(x)=7293.56x−3646.78 W
J=3: P(x)=6088.34x−3044.17 W
J=4: P(x)=5025.24x−2512.62 W
J=5: P(x)=4288.14x−2144.07 W
J=6: P(x)=3899.99x−1949.99 W
J=7: P(x)=3851.74x−1925.87 W
J=8: P(x)=4123.22x−2061.61 W
J=9: P(x)=4685.94x−2342.97 W
J=10: q(x)P(x)=5365.06x−2682.53 W
Kemudian yang terakhir adalah heatmap dari distribusi daya panas. Pada hal ini dapat dilakukan dengan prompting kepada AI untuk memberikan gambaran heatmap berdasarkan persamaan yang telah kita dapatkan, dengan keterangan total 1 meter ke atas dan 1 meter ke samping dan kenaikan per 0,1 meter. Sehingga didapatkan gambaran seperti ini:
Dapat juga dilakukan penambahan keterangan untuk setiap titiknya, agar menjadi lebih detail lagi seperti ini:
Pada intinya dari gambar yang telah diberikan dapat kita simpulkan besaran daya memiliki nilai yang lebih tinggi digambarkan dengan warna merah dan berada pada daerah yang memiliki temperatur lebih tinggi. Pada kasus ini temperatur tertinggi berada di paling bawah yakni sebesar 373K disusul pada bagian paling atas sebesar 353K. Gambar ini juga menunjukkan adanya distribusi besaran daya dari yang tinggi menuju yang lebih rendah.
Kesimpulan pada analisis ini adalah kita dapat melakukan pengolahan data berawal dari temperatur hingga menjadi daya panas. Hal ini dilakukan melalui proses yakni melakukan curve fitting. Kemudian persamaan temperatur tersebut dapat digunakan untuk mencari persamaan flux panas. Persamaan flux panas yang didapatkan dapat digunakan untuk mencari daya yang dibutuhkan pada titik x. Sehingga pada akhirnya dapat dibuatkan sebuah heatmap distribusi daya panas. Selain itu, analisis ini membuktikan bahwa akan terjadi distribusi besaran dari yang tinggi menuju yang lebih rendah pada fenomena (distribusi temperatur dan daya panas bila berdasarkan simulasi ini).
Sekian dari saya, mohon maaf bila ada kekurangan dalam pemaparan
Wabilahitaufik walhidayah, wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh
