ุจูุณูู ู ูฑูููููู ูฑูุฑููุญูู ูููฐูู ูฑูุฑููุญููู ู Assalamualaikum Warrahamatullahi Wabarakatuh Perkenalkan nama saya Garnis Fidelya Widodo dengan NPM 2406405954 prodi Teknik Perkapalan dan mengambil mata kuliah metode numerik/. Pada kali saya belajar tentang simulasi pengaplikasian pada metode CFDSOF.
Pada kali ini saya belajar tentang simulasi pengaplikasian pada metode CFD SOF. Dalam praktikum ini, saya mempelajari bagaimana Computational Fluid Dynamics (CFD) digunakan untuk menganalisis fenomena aliran fluida secara numerik dengan bantuan perangkat lunak CFD SOF. Proses simulasi dilakukan secara bertahap mulai dari pembuatan domain simulasi, penyusunan grid atau mesh, penentuan kondisi batas (boundary condition), proses iterasi perhitungan numerik, hingga interpretasi hasil simulasi. Melalui proses tersebut, saya dapat memahami bahwa simulasi CFD mampu memberikan gambaran visual mengenai perilaku fluida yang sulit diamati secara langsung pada eksperimen nyata.
Pada tahap awal simulasi, dilakukan proses pembentukan grid yang berfungsi untuk membagi domain menjadi sel-sel kecil sehingga persamaan aliran fluida dapat dihitung secara numerik. Setelah itu ditentukan kondisi batas seperti arah aliran, kecepatan, serta parameter lainnya agar simulasi dapat berjalan sesuai kondisi yang diinginkan. Selanjutnya software melakukan iterasi untuk menyelesaikan persamaan kontinuitas dan momentum hingga mencapai kondisi konvergen. Dalam proses ini, saya mempelajari pentingnya residual atau residu dinormalisasi sebagai indikator keberhasilan simulasi.
Berdasarkan grafik residual yang diperoleh, terlihat bahwa nilai residual tekanan serta komponen kecepatan U dan V mengalami penurunan secara bertahap seiring bertambahnya jumlah iterasi. Pada awal iterasi, residual masih berada pada nilai yang cukup besar karena solusi numerik belum stabil. Namun setelah iterasi bertambah, nilai residual terus menurun hingga mencapai orde (10^{-4}). Hal ini menunjukkan bahwa solusi simulasi telah menuju kondisi konvergen dan hasil perhitungan dapat dianggap cukup stabil dan akurat. Grafik residual juga menunjukkan bahwa residual tekanan mengalami penurunan yang lebih lambat dibandingkan residual kecepatan, yang merupakan kondisi normal dalam simulasi CFD karena persamaan tekanan umumnya lebih sulit mencapai konvergensi dibandingkan persamaan kecepatan.
Selain grafik residual, hasil simulasi juga menampilkan velocity vector atau vektor kecepatan aliran. Pada grafik tersebut terlihat arah aliran fluida membentuk pola sirkulasi atau vortex di dalam domain persegi. Panah-panah kecil menunjukkan arah pergerakan fluida, sedangkan warna panah menunjukkan besar kecepatan aliran. Warna biru menunjukkan kecepatan rendah, sedangkan warna kuning hingga merah menunjukkan kecepatan yang lebih tinggi. Dari hasil visualisasi terlihat bahwa kecepatan fluida lebih tinggi di dekat sisi batas domain, sedangkan bagian tengah memiliki kecepatan yang lebih rendah. Pola ini menunjukkan adanya perputaran aliran yang membentuk vortex akibat pengaruh kondisi batas pada simulasi.
Selanjutnya, pada grafik kontur tekanan statik terlihat distribusi tekanan di seluruh domain simulasi. Warna merah dan oranye menunjukkan daerah dengan tekanan tinggi, sedangkan warna biru menunjukkan tekanan rendah. Berdasarkan hasil simulasi, tekanan tertinggi berada di sekitar bagian kanan atas domain, sementara tekanan terendah berada di bagian tengah vortex. Hal ini menunjukkan hubungan antara kecepatan dan tekanan sesuai prinsip Bernoulli, di mana daerah dengan kecepatan aliran yang lebih tinggi cenderung memiliki tekanan yang lebih rendah. Distribusi tekanan tersebut membantu memahami bagaimana gaya fluida bekerja pada suatu area di dalam domain simulasi.
Melalui praktikum ini, saya memperoleh pemahaman yang lebih baik mengenai penerapan metode CFD dalam analisis fluida. Saya juga memahami bahwa hasil simulasi CFD tidak hanya berupa angka, tetapi juga visualisasi yang dapat membantu menjelaskan fenomena aliran secara lebih mudah dan jelas. Penggunaan CFD sangat bermanfaat dalam dunia teknik karena dapat digunakan untuk menganalisis berbagai permasalahan fluida secara efisien tanpa harus selalu melakukan eksperimen langsung yang membutuhkan biaya dan waktu lebih besar. Dengan praktikum ini, saya menjadi lebih memahami dasar-dasar simulasi numerik, interpretasi hasil CFD, serta pentingnya konvergensi dan visualisasi aliran dalam analisis rekayasa.
Berikut link YouTube simulasi saya:
https://youtu.be/5G_v4FLWnUY?si=MoFSP3GPz9us_tiE
