Analisis Visualisasi Simulasi Perpindahan Panas 2D pada Pelat dengan CFDSOF
1. Deep Awareness of I Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan kasih-Nya sehingga saya diberikan kesempatan untuk mengerjakan tugas Metode Numerik ini. Dalam tugas ini, saya menganalisis perpindahan panas 2D pada pelat menggunakan aplikasi Computational Fluid Dynamics, CFDSOF, yang dikembangkan oleh Ahmad Indra Research (AIR).
Saya juga mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ahmad Indra selaku dosen pengampu mata kuliah Metode Numerik yang terus mengarahkan kami untuk memiliki pemahaman yang mendalam dalam setiap aspek pembelajaran. Pendekatan DAI5 yang diajarkan memungkinkan kami memahami konsep secara holistik, termasuk dalam analisis perpindahan panas.
2. Intention Tugas ini berfokus pada pemaparan hasil Curve Fitting Plot dalam simulasi perpindahan panas pada pelat. Sebelumnya, kami telah melakukan simulasi untuk melihat distribusi temperatur dalam kondisi dua dimensi.
3. Initial-Thinking Model yang digunakan dalam simulasi memiliki ukuran 1×1 meter persegi dengan material stainless steel yang memiliki konduktivitas termal sebesar 16.2 W/mK.
Data simulasi diambil melalui 1000 iterasi, di mana terlihat perpindahan panas yang signifikan pada bagian atas dan bawah pelat. Untuk memahami lebih lanjut pola distribusi panas, saya mengekspor data iterasi dalam format .csv agar dapat dianalisis menggunakan metode curve fitting. Data yang digunakan mencakup nilai temperatur pada posisi J2 hingga J10, yang kemudian diplot untuk melihat variasi kurva yang terbentuk.
4. Idealization Dalam analisis ini,
dilakukan pendekatan curve fitting untuk menentukan persamaan temperatur berdasarkan data yang diperoleh. Setiap titik data memiliki persamaan temperatur yang kemudian dirata-ratakan untuk memperoleh persamaan umum temperatur pada pelat.
Dari persamaan temperatur yang telah diperoleh, dilakukan proses diferensiasi untuk mendapatkan gradien temperatur. Selanjutnya, dengan menggunakan Hukum Fourier, persamaan ini dikonversi menjadi persamaan fluks panas dalam satu dimensi:
Dengan nilai konduktivitas termal pelat sebesar 16.2 W/mK, persamaan akhir fluks panas dapat diperoleh.
5. Instruction-Set Untuk memverifikasi hasil perhitungan, saya menggunakan Artificial Intelligence (AI) seperti DeepSeek dalam membantu perhitungan daya serta persebaran panas pada pelat. Hasil yang diperoleh kemudian divisualisasikan dalam bentuk distribusi temperatur 2D melalui website berbasis .html dengan pemrograman tertentu. Grafik yang dihasilkan menunjukkan bahwa distribusi temperatur 2D sesuai dengan pola kontur warna yang diperoleh dalam CFDSOF.
Kesimpulan Dari tugas ini, saya memahami bahwa fluks panas merupakan turunan dari persamaan temperatur, di mana keduanya saling berhubungan erat. Selain itu, dengan bantuan AI sebagai mitra dalam pembelajaran, saya dapat memahami asal mula fungsi serta persamaan yang berkaitan dengan perpindahan panas dan distribusinya.
Pendekatan DAI5 yang diterapkan dalam tugas ini membantu dalam memahami masalah secara menyeluruh, dari identifikasi masalah hingga implementasi solusi yang lebih optimal. Apabila terdapat kekurangan dalam pemaparan ini, saya mohon maaf yang sebesar-besarnya. Terima kasih.
