saya mempelajari software cdfsof yang merupakan software simulasi fluida yang diciptakan oleh Prof. Ir. Ahmad Indra Siswantara, Ph.D. untuk menghitung iterasi gelombang air. pada software saya menggunakan kasus Aliran didalam Rongga sesuai dengan tutorial menggunakan cfdof.
Vektor Kecepatan: Panah-panah yang ada di dalam kotak merepresentasikan vektor kecepatan fluida. Arah panah menunjukkan ke mana fluida bergerak.
Pembentukan Pusaran: Terlihat jelas bahwa aliran membentuk satu pusaran besar (vortex) utama yang berputar searah jarum jam.
Gaya Penggerak: Fenomena pusaran ini umumnya dipicu oleh gaya geser dari bagian atas rongga. Dinding batas atas bergerak secara konstan ke arah kanan (atau terdapat aliran horizontal kuat di atasnya). Karena efek viskositas, pergerakan ini “menyeret” lapisan fluida yang ada tepat di bawahnya.
No-Slip Condition: Karena dinding bagian kiri, kanan, dan bawah berstatus diam, fluida yang mengalir ke kanan akan menabrak dinding kanan, tertekan, dan terpaksa berbelok ke bawah menyusuri dinding, lalu kembali ke kiri, menciptakan sirkulasi penuh.
Warna pada panah menunjukkan besaran kecepatan (magnitude) dalam satuan meter per detik (m/s).
- Kecepatan Tertinggi (Merah/Oranye): Terletak di sisi atas, terutama bergerak ke arah kanan. Kecepatan maksimum tercatat sebesar $3.090 \times 10^{-2}$ m/s. Area ini memiliki kecepatan tinggi karena terpapar langsung oleh gaya penggerak (tegangan geser) dari batas atas.
- Kecepatan Terendah (Biru/Biru Tua): Terlihat di titik pusat pusaran (seperti “mata” pusaran, di mana fluida cenderung stagnan) serta di dekat dinding bawah dan kiri. Kecepatan minimumnya sangat rendah, yakni $4.674 \times 10^{-4}$ m/s. Penurunan drastis kecepatan di dekat dinding ini terjadi akibat gaya gesek permukaan dinding yang diam terhadap fluida.
Visualisasi kontur pada hasil simulasi tersebut merepresentasikan garis isobar, yakni kurva yang menghubungkan titik-titik dengan magnitudo tekanan statis ekuivalen di dalam medan aliran fluida. Distribusi tekanan ini dikuantifikasi dalam satuan Pascal (Pa).
- Zona Tekanan Maksimum (Spektrum Merah-Jingga): Tekanan statis maksimum terakumulasi pada regio sudut kanan atas domain dengan nilai puncak mencapai $7.635 \times 10^{-4}$ Pa. Mengkorelasikan hasil ini dengan profil medan kecepatan sebelumnya (di mana batas atas bertranslasi ke arah sumbu-x positif), aliran fluida mengalami deselerasi drastis saat berinteraksi dengan batas dinding vertikal kanan. Interaksi ini memicu akumulasi fluida dan memfasilitasi konversi energi kinetik menjadi energi potensial tekanan. Fenomena ini secara mekanika mendefinisikan terbentuknya titik stagnasi (stagnation point) yang dikarakterisasi oleh gradien tekanan tinggi.
- Zona Tekanan Minimum (Spektrum Biru-Sian): Zona tekanan minimum terdistribusi di sekitar pusat vortisitas (vortex core) pada kuadran tengah-atas dan berpropagasi ke arah batas kiri domain, dengan nilai batas bawah mencapai $-2.003 \times 10^{-4}$ Pa. Nilai negatif ini mengimplikasikan bahwa tekanan lokal pada regio tersebut berada di bawah tekanan referensi (gauge pressure). Depresi tekanan pada inti vortisitas merupakan konsekuensi langsung dari gaya sentrifugal yang diinduksi oleh gerak rotasional aliran fluida. Selanjutnya, pada sudut kiri atas, translasi batas atas yang bergerak menjauhi dinding vertikal kiri memicu fenomena ekspansi aliran, yang menghasilkan efek hisapan (suction effect) sehingga mengonstruksi daerah dengan tekanan statis rendah.
