Link video Youtube : https://youtu.be/8nd86Y6wCPc
Gambar ini merupakan hasil simulasi CFD (Computational Fluid Dynamics) yang menampilkan vektor kecepatan aliran (velocity vector) di dalam suatu domain berbentuk persegi. Dari tampilannya, ini memperlihatkan pola sirkulasi atau vortex (pusaran aliran) di dalam area simulasi.
Penjelasan hasil simulasi:
Pada gambar ini ditampilkan distribusi vektor kecepatan aliran dalam domain persegi. Arah panah menunjukkan arah gerak fluida, sedangkan warna menunjukkan besar kecepatan berdasarkan skala warna di sebelah kiri.
Berdasarkan skala warna, kecepatan maksimum yang diperoleh sebesar 1,141 × 10⁻² m/s, sedangkan kecepatan minimum sebesar 7,811 × 10⁻⁴ m/s.
Terlihat bahwa fluida membentuk pola aliran berputar atau vortex. Bagian tepi atas memiliki kecepatan relatif lebih tinggi yang ditunjukkan oleh warna kuning hingga merah, sementara bagian tengah berwarna biru tua menunjukkan kecepatan lebih rendah.
Aliran bergerak ke kanan pada sisi atas, kemudian turun di sisi kanan, bergerak ke kiri di bagian bawah, dan naik pada sisi kiri. Pola ini membentuk sirkulasi tertutup yang menghasilkan pusaran utama di bagian tengah.
Fenomena ini menunjukkan bahwa momentum dari dinding atau batas bergerak ditransfer ke fluida sehingga terbentuk recirculation flow. Daerah pusat pusaran memiliki kecepatan lebih kecil karena menjadi titik rotasi utama aliran.
Kalau untuk analisis lebih spesifik:
- Merah–kuning → kecepatan tinggi
- Hijau–biru → kecepatan lebih rendah
- Tengah domain → inti vortex (kecepatan rendah)
- Dekat dinding → dipengaruhi kondisi batas (boundary condition)
- Pola melingkar → menandakan aliran stabil membentuk recirculation
Kemungkinan besar ini kasus lid-driven cavity flow, yaitu simulasi klasik CFD di mana sisi atas bergerak dan menarik fluida sehingga terbentuk pusaran di dalam kotak.
Gambar ini menunjukkan grafik residu dinormalisasi terhadap jumlah iterasi pada simulasi CFD. Sumbu horizontal menunjukkan jumlah iterasi, sedangkan sumbu vertikal menunjukkan nilai residu dalam skala logaritmik.
Kurva merah menunjukkan residu tekanan (Pressure/P), kurva hijau menunjukkan residu kecepatan arah U, dan kurva biru menunjukkan residu kecepatan arah V.
Pada awal iterasi terlihat nilai residu cukup tinggi karena solusi awal masih jauh dari kondisi stabil. Seiring bertambahnya iterasi, seluruh residu mengalami penurunan yang signifikan.”
Penurunan residu menandakan error numerik semakin kecil dan solusi semakin mendekati kondisi stabil atau konvergen.
Pada iterasi akhir, residu kecepatan U dan V telah turun hingga sekitar orde 10⁻⁴, sedangkan residu tekanan turun mendekati 10⁻³ hingga 10⁻⁴. Hal ini menunjukkan simulasi telah mengalami konvergensi yang cukup baik.
Cara membaca grafik:
- Sumbu X → Iterasi
- Sumbu Y (log) → Nilai residu/error
- Garis turun → simulasi semakin stabil
- Semakin kecil residu → hasil makin akurat
Analisis spesifik gambar:
- Di awal iterasi ada penurunan tajam → solver cepat menyesuaikan kondisi awal.
- Setelah itu grafik turun perlahan → proses penyempurnaan solusi.
- Garis tidak naik-turun drastis → simulasi relatif stabil.
- Kurva U dan V hampir berhimpit → komponen kecepatan konvergen dengan baik.
- Tekanan (merah) turun lebih lambat → normal, karena pressure sering butuh iterasi lebih banyak.
Berdasarkan hasil simulasi di CFDSOF, gambar ini menunjukkan kontur distribusi Tekanan Statis dalam satuan Pascal pada bidang pengamatan.
Bisa kita lihat di sini, tekanan tertinggi berada di area pojok kanan atas yang ditandai dengan warna merah hingga kuning, dengan nilai maksimum sebesar 8,845 kali 10 pangkat minus 5 Pascal. Area ini mengindikasikan adanya titik stagnasi, di mana aliran fluida membentur sudut dinding sehingga kecepatannya melambat dan energinya berubah menjadi tekanan.
Sebaliknya, tekanan terendah berada di bagian tengah agak ke kanan yang ditandai dengan warna biru tua, dengan nilai minimum mencapai minus 3,911 kali 10 pangkat minus 5 Pascal. Zona tekanan rendah ini menandakan bahwa di area tersebut aliran fluida bergerak dengan kecepatan tinggi atau sedang membentuk pusaran atau vortex.
Sementara itu, untuk sisi bagian kiri yang didominasi warna biru muda menunjukkan area dengan distribusi tekanan yang relatif stabil dan merata. Kesimpulannya, visualisasi ini memperlihatkan bagaimana karakteristik aliran fluida memengaruhi perbedaan tekanan di setiap sudut bidang tersebut.
