7. Perpindahan Panas Konveksi

Konveksi merupakan mekanisme dominan pada plume panas.

Persamaan konveksi:

$q=hA(T_s-T_\infty)$q=hA(Ts​−T∞​)

Konveksi menyebabkan:

• plume naik,
• gas panas menyebar,
• upper layer terbentuk.

8. Perpindahan Panas Radiasi

Selain konveksi, api juga menghasilkan:

thermal radiation

Persamaan Stefan–Boltzmann:

$q=\varepsilon\sigma A(T_s^4-T_{sur}^4)$q=εσA(Ts4​−Tsur4​)

Radiasi menyebabkan:

• enclosure memanas,
• temperatur dinding meningkat,
• distribusi temperatur menjadi lebih luas.

9. Pembentukan Upper Hot Layer

Karena plume terus bergerak ke atas:

• gas panas terakumulasi di ceiling,
• terbentuk upper hot layer.

Fenomena ini menyebabkan:

thermal stratification

dimana:

16. Simulasi Menggunakan CFAST

CFAST menggunakan pendekatan:

two-zone model

dimana enclosure dibagi menjadi:

17. Persamaan Energi CFAST

$\dot Q=\dot m c_p\Delta T$Q˙​=m˙cp​ΔT

CFAST tidak menghitung distribusi temperatur detail.

Sebaliknya:

• temperatur dihitung sebagai rata-rata layer.

18. Komparasi OpenFOAM dan CFAST

Penelitian membandingkan:

19. Hasil Utama Simulasi

Hasil simulasi menunjukkan:

OpenFOAM

• mampu memvisualisasikan plume panas,
• menunjukkan gradien temperatur,
• memperlihatkan thermal stratification secara detail.

CFAST

• mampu memprediksi temperatur upper layer,
• lebih cepat secara komputasi,
• namun tidak memvisualisasikan plume secara detail.

20. Makna Engineering Penelitian

Penelitian ini penting untuk:

• fire safety engineering,
• smoke management,
• compartment fire analysis,
• structural fire safety,
• evacuation analysis.

Karena distribusi temperatur menentukan:

• perkembangan kebakaran,
• akumulasi smoke layer,
• risiko flashover,
• dan keselamatan enclosure.