ccitonline.com

CCIT – Cara Cerdas Ingat Tuhan

| AI-DAI5 | DAI5 AI Agents | NIC | ZWI | | CCITEdu | DAI5 eBook | CFDSOF | Donation | Download | CCIT Corporation | DAI5 | 33 Kriteria Evaluasi Penerapan DAI5 | Search |

PRAKTEK MENGAPLIKASIKAN FENOMENA THERMAL PROPAGATION SOLVER FIRE FOAM

1. Apa yang Sedang Ditampilkan?

Pada gambar terlihat:

  • Domain kotak โ†’ ruang simulasi CFD
  • Titik merah kecil di tengah โ†’ sumber panas / burner / ignition source
  • Lingkaran merah besar โ†’ zona temperatur tinggi
  • Area biru โ†’ udara normal dengan temperatur rendah
  • Color bar kanan โ†’ nilai temperatur

Variabel yang dipilih adalah:

T

Artinya:
👉 temperatur fluida/gas.


2. Interpretasi Fisik CFD

A. Zona Biru

Area biru menunjukkan:

T โ‰ˆ 300 K

atau sekitar:

27ยฐC

Artinya udara masih normal dan belum terkena efek panas signifikan.


B. Lingkaran Merah

Lingkaran merah menunjukkan:

isothermal region

atau area dengan temperatur lebih tinggi.

Ini biasanya muncul karena:

  • difusi panas
  • konduksi
  • radiasi
  • atau source term panas

Dalam CFD, fenomena ini disebut:

thermal propagation

C. Titik Merah Tengah

Ini adalah:

heat source / burner cell

yang menjadi asal energi termal.

Secara matematis CFD:

Persamaan energi diselesaikan:

ฯcpโˆ‚Tโˆ‚t+ฯcpuโƒ—โ‹…โˆ‡T=โˆ‡โ‹…(kโˆ‡T)+qห™\rho c_p \frac{\partial T}{\partial t}+\rho c_p \vec{u}\cdot\nabla T=\nabla\cdot(k\nabla T)+\dot{q}ฯcpโ€‹โˆ‚tโˆ‚Tโ€‹+ฯcpโ€‹uโ‹…โˆ‡T=โˆ‡โ‹…(kโˆ‡T)+qห™โ€‹

Makna:

  • sisi kiri โ†’ perubahan temperatur
  • sisi kanan โ†’ difusi panas + heat release

3. Mengapa Bentuknya Lingkaran?

Karena:

  • sumber panas berada di tengah
  • domain simetris
  • perpindahan panas isotropik

Maka distribusi panas menyebar radial.

Fenomena ini identik dengan:

2D heat diffusion

Secara teori:

โˆ‚Tโˆ‚t=ฮฑ(โˆ‚2Tโˆ‚x2+โˆ‚2Tโˆ‚y2)\frac{\partial T}{\partial t}=\alpha\left(\frac{\partial^2 T}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 T}{\partial y^2}\right)โˆ‚tโˆ‚Tโ€‹=ฮฑ(โˆ‚x2โˆ‚2Tโ€‹+โˆ‚y2โˆ‚2Tโ€‹)

Ini adalah persamaan dasar heat transfer dalam CFD.


4. Mengapa Temperatur Hampir Sama?

Colorbar menunjukkan:

300.00 โ€“ 300.05 K

Perbedaannya sangat kecil.

Artinya:

✅ simulasi masih tahap awal
✅ heat source kecil
✅ heat release rate rendah
✅ belum terjadi plume kuat

Jika api diperbesar:

  • lingkaran akan membesar
  • gradien warna makin jelas
  • plume akan terbentuk ke atas

5. Hubungan Dengan Ilmu CFD

CFD bekerja dengan menyelesaikan:

  • konservasi massa
  • momentum
  • energi
  • species transport

menggunakan metode numerik.

Persamaan utama:

A. Continuity Equation

โˆ‚ฯโˆ‚t+โˆ‡โ‹…(ฯuโƒ—)=0\frac{\partial \rho}{\partial t}+\nabla\cdot(\rho\vec{u})=0โˆ‚tโˆ‚ฯโ€‹+โˆ‡โ‹…(ฯu)=0


B. Momentum Equation (Navier-Stokes)

ฯ(โˆ‚uโƒ—โˆ‚t+uโƒ—โ‹…โˆ‡uโƒ—)=โˆ’โˆ‡p+ฮผโˆ‡2uโƒ—+ฯgโƒ—\rho\left(\frac{\partial \vec{u}}{\partial t}+\vec{u}\cdot\nabla\vec{u}\right)=-\nabla p+\mu\nabla^2\vec{u}+\rho\vec{g}ฯ(โˆ‚tโˆ‚uโ€‹+uโ‹…โˆ‡u)=โˆ’โˆ‡p+ฮผโˆ‡2u+ฯgโ€‹


C. Energy Equation

Sudah dijelaskan sebelumnya.

Proses Pembuatan Simulasi Ini

SEKARANG COPY TUTORIAL

Jalankan:

cp -r /usr/lib/openfoam/openfoam2212/tutorials/combustion/fireFoam/LES/smallPoolFire3D .

Masuk ke folder case

cd smallPoolFire3D

Lihat isi folder

ls

Harus muncul:

0
constant
system

LANGKAH SELANJUTNYA

Kita akan:

menjalankan tutorial ASLI dulu

Tanpa modifikasi.

Bagus โ€” sebenarnya Anda SUDAH berada di dalam folder smallPoolFire3D.

Terlihat dari prompt terminal Anda:

~/OpenFOAM/edward-v2212/run/miniFire/smallPoolFire3D$

Artinya:
Anda tidak perlu:

cd smallPoolFire3D

lagi.


Sekarang langsung cek isi folder

Jalankan:

ls

Harus muncul kira-kira:

0
constant
system
Allrun
Allclean

Setelah itu:

langsung generate mesh:

blockMesh

Setelah selesai:

checkMesh

Lalu kirim hasil:

terutama bagian:

Mesh OK.

dan:
jumlah cells.

Bagus โ€” sebenarnya Anda SUDAH berada di dalam folder smallPoolFire3D.

Terlihat dari prompt terminal Anda:

~/OpenFOAM/edward-v2212/run/miniFire/smallPoolFire3D$

Artinya:
Anda tidak perlu:

cd smallPoolFire3D

lagi.


Sekarang langsung cek isi folder

Jalankan:

ls

Harus muncul kira-kira:

0
constant
system
Allrun
Allclean

Setelah itu:

langsung generate mesh:

blockMesh

Setelah selesai:

checkMesh

Lalu kirim hasil:

terutama bagian:

Mesh OK.

dan:
jumlah cells.


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *