Assalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Selamat siang Prof. DAI dan teman-teman sekalian.
Perkenalkan, saya Filia Nathania Oktaviani dengan NPM 2406341944 dari kelas Metode Numerik – 03.
Pada tugas ini saya melakukan simulasi distribusi temperatur menggunakan aplikasi CFDSOF. Simulasi dilakukan untuk menganalisis perubahan temperatur terhadap posisi pada domain satu dimensi.
Parameter yang diatur pada simulasi meliputi:
Panjang domain sebesar 1 m,
Jumlah grid atau pembagian mesh,
Kondisi batas temperatur pada sisi domain,
Temperatur awal sistem,
Iterasi penyelesaian numerik hingga mencapai kondisi konvergen.
Metode numerik yang digunakan adalah metode diskritisasi berbasis finite difference/finite volume pada persamaan perpindahan panas satu dimensi steady-state. Proses iterasi dilakukan hingga residual atau perubahan nilai temperatur antar iterasi sangat kecil sehingga solusi dianggap stabil.
Berdasarkan hasil simulasi diperoleh distribusi temperatur yang menunjukkan bahwa temperatur maksimum berada di bagian tengah domain dengan nilai mendekati 500 K. Sementara itu, temperatur menurun pada kedua sisi domain akibat adanya perpindahan panas menuju batas sistem. Grafik hasil simulasi menunjukkan pola kurva yang halus dan stabil tanpa adanya osilasi numerik sehingga hasil dapat dianggap konvergen.
Selain data numerik, hasil simulasi juga ditampilkan dalam bentuk contour distribusi temperatur menggunakan CFDSOF. Berdasarkan contour tersebut terlihat bahwa temperatur maksimum berada di bagian tengah domain dengan nilai sekitar 500 K yang ditunjukkan oleh warna merah. Sementara itu, temperatur minimum berada di kedua ujung domain dengan nilai sekitar 397 K yang ditunjukkan oleh warna biru hingga hijau.
Perubahan warna pada contour menunjukkan adanya gradien temperatur dari bagian tengah menuju sisi domain. Hal ini menandakan terjadinya perpindahan panas dari daerah bertemperatur tinggi ke daerah bertemperatur rendah. Distribusi temperatur yang dihasilkan terlihat halus dan simetris sehingga menunjukkan bahwa solusi numerik telah stabil dan konvergen.
Berdasarkan hasil simulasi diperoleh distribusi temperatur yang menunjukkan bahwa temperatur maksimum berada di bagian tengah domain dengan nilai mendekati 500 K. Sementara itu, temperatur menurun pada kedua sisi domain akibat adanya perpindahan panas menuju batas sistem. Grafik hasil simulasi menunjukkan pola kurva yang halus dan stabil tanpa adanya osilasi numerik sehingga hasil dapat dianggap konvergen.
Data hasil simulasi yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Dari data tersebut dilakukan curve fitting untuk memperoleh pendekatan persamaan distribusi temperatur. Persamaan curve fitting polinomial yang diperoleh dapat dituliskan secara umum sebagai:
dengan bentuk kurva menyerupai parabola karena temperatur tertinggi berada di tengah domain dan menurun pada kedua sisi batas.
Kesimpulan dari simulasi ini adalah metode numerik yang digunakan mampu menghasilkan solusi distribusi temperatur yang stabil dan realistis. Selain itu, hasil curve fitting dapat digunakan untuk mendekati hubungan antara posisi dan temperatur pada domain simulasi.
Sekian penjelasan dari saya.
Wassalamualaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Berikut link Youtube untuk penjelasan lebih lanjut penggunaan CFDSOF
https://youtu.be/he6QKHW-wrg?si=lVwFaRZ0dz_qLwab
