Pada progress project metode numerik tahap D2 ini, pengembangan analisis CFD pada pipa 4 lobus untuk sistem bilga kapal mulai memasuki tahap yang lebih rinci dan kompleks. Fokus utama pada tahap ini adalah mengevaluasi performa aliran slurry di dalam pipa melalui pendekatan numerik yang lebih detail, mulai dari kualitas mesh, kestabilan simulasi, hingga analisis distribusi aliran yang dihasilkan oleh geometri 4 lobus. Tujuan utama dari penelitian ini adalah mengetahui apakah geometri tersebut mampu meningkatkan karakteristik aliran dan mengurangi kemungkinan sedimentasi partikel di dalam sistem bilga kapal.
Tahap pertama yang dilakukan adalah penyempurnaan geometri dan proses meshing. Pada simulasi awal sebelumnya, mesh yang digunakan masih tergolong standar, sehingga pada tahap ini dilakukan mesh refinement pada area tertentu yang memiliki gradien aliran tinggi, khususnya di sekitar lekukan lobus dan dekat dinding pipa. Selain itu, digunakan inflation layer untuk meningkatkan akurasi perhitungan boundary layer akibat efek gesekan fluida terhadap dinding. Dari hasil pengujian, semakin baik kualitas mesh maka pola swirl yang terbentuk terlihat semakin jelas, walaupun waktu komputasi juga meningkat cukup signifikan.
Setelah proses mesh selesai, dilakukan pengecekan mesh quality seperti skewness dan orthogonal quality untuk memastikan elemen mesh masih berada dalam batas yang aman untuk simulasi CFD. Tahap ini penting karena kualitas mesh sangat mempengaruhi stabilitas perhitungan numerik. Jika kualitas mesh buruk, maka residual sulit konvergen dan hasil simulasi menjadi tidak stabil. Oleh karena itu, saya mulai memahami bahwa dalam metode numerik, proses preprocessing sama pentingnya dengan proses running simulasi itu sendiri.
Pada tahap simulasi, digunakan model turbulensi k-ฯ SST karena model ini cukup baik dalam menangkap karakteristik aliran swirl dan fenomena turbulen di dekat dinding pipa. Fluida yang digunakan dimodelkan sebagai slurry bottom ash dengan kecepatan inlet tertentu untuk melihat bagaimana pola aliran berkembang sepanjang pipa 4 lobus. Simulasi dilakukan secara iteratif hingga residual mencapai kondisi konvergen. Selain residual, dilakukan juga monitoring terhadap nilai pressure drop dan velocity outlet untuk memastikan hasil simulasi sudah stabil dan tidak berubah signifikan setiap iterasi.
Hasil sementara menunjukkan bahwa geometri 4 lobus menghasilkan pola aliran sekunder berupa swirl flow yang lebih kuat dibandingkan pipa silinder biasa. Efek swirl ini menyebabkan distribusi kecepatan menjadi lebih merata dan membantu menjaga partikel slurry tetap bergerak di dalam aliran. Dari velocity contour dan streamline yang diperoleh, terlihat adanya perputaran aliran di beberapa bagian lobus yang berpotensi mengurangi pengendapan partikel pada dasar pipa. Selain itu, pressure distribution menunjukkan adanya peningkatan turbulensi lokal akibat bentuk geometri yang tidak simetris seperti pipa lingkaran biasa.
Dalam proses pengerjaan ini, konsep DAI5 (Deep Awareness of I) menjadi semakin relevan karena saya menyadari bahwa simulasi CFD bukan hanya sekadar menjalankan software, tetapi membutuhkan kesadaran penuh terhadap setiap parameter yang digunakan. Saya belajar untuk lebih reflektif dalam mengevaluasi hasil, memahami penyebab error, dan menyadari bahwa setiap keputusan dalam pemilihan mesh, model turbulensi, maupun boundary condition akan mempengaruhi hasil akhir simulasi. DAI5 membantu saya untuk tidak hanya fokus pada output, tetapi juga memahami proses berpikir dan pengambilan keputusan selama pengerjaan project.
Melalui progress tahap D2 ini, saya memperoleh pemahaman bahwa metode numerik dan CFD merupakan kombinasi antara kemampuan teknis dan kemampuan analisis kritis. Kesadaran diri yang diajarkan dalam DAI5 membuat saya lebih teliti dalam memeriksa validitas hasil simulasi dan lebih sabar dalam melakukan perbaikan secara bertahap. Dengan demikian, project ini tidak hanya menjadi media pembelajaran teknologi simulasi fluida, tetapi juga melatih pola pikir analitis dan reflektif dalam menyelesaikan permasalahan teknik perkapalan.
