Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh.
Setelah berhasil mendapatkan profil hidrodinamika awal dari model dasar (Variasi 0) pada minggu ke-8 lalu, kegiatan pada minggu ke-9 ini dilanjutkan dengan mengeksekusi dua variasi geometri alternatif, yaitu Variasi 1 (Inverted Diagonal Z-Flow) dan Variasi 2 (Front-Entry CIF). Eksplorasi ini bertujuan untuk mempelajari bagaimana perubahan posisi lubang inlet dan outlet memengaruhi distribusi aliran fluida di dalam modul baterai.
1. Karakteristik Hidrodinamika Variasi 1
Variasi 1 dirancang dengan membalik posisi pipa masuk dan pipa keluar secara diagonal untuk mengevaluasi simetri aliran sistem. Berdasarkan hasil kalkulasi numerik, konfigurasi ini menunjukkan peningkatan momentum aliran fluida yang cukup baik.
- Peningkatan Kecepatan Lokal: Kecepatan maksimal pada bidang potong utama tercatat meningkat hingga 0.72 m/s. Peningkatan ini secara teoretis membantu menekan pertumbuhan lapisan batas (boundary layer) pada dinding silinder baterai di area tepi.
- Konsekuensi Tekanan: Penetrasi fluida yang lebih agresif ke sela-sela baterai ini memberikan sedikit konsekuensi berupa kenaikan hambatan hidrolik, di mana tekanan statis maksimalnya merangkak naik ke angka 0.52 Pa.
2. Fenomena Choking Effect pada Variasi 2
Hasil paling menarik pada minggu ini ditemukan saat menganalisis Variasi 2, di mana pipa masuk dan pipa keluar diletakkan tepat di tengah-tengah dinding depan casing yang luas. Posisi ini memaksa seluruh debit aliran air deionisasi langsung menerobos barisan tabung secara frontal.
Kondisi tersebut memicu terjadinya fenomena penyumbatan aliran yang sangat ekstrem, atau biasa disebut sebagai choking effect:
- Lonjakan Kecepatan Ekstrem: Karena fluida dipaksa berdesakan melewati koridor sempit di baris tengah baterai, kecepatan lokalnya melonjak drastis hingga menyentuh angka 4.20 m/s pada bidang XY, bahkan menembus 8.50 m/s pada celah penyempitan di bidang YZ.
- Rugi Tekanan Masif (High Pressure Drop): Efek penyumbatan ini memaksa sistem mengalami kerugian tekanan statis yang sangat masif, yaitu mencapai 11.15 Pa. Angka ini merupakan hambatan hidrolik tertinggi di antara model yang diuji.
- Ketidakseragaman Aliran: Meskipun kecepatan di jalur tengah sangat tinggi, aliran fluida hampir tidak mampu berbelok ke area sayap kiri dan kanan casing. Akibatnya, terbentuk zona mati (stagnation zone) asimetris yang cukup luas di area tepi, yang berisiko tinggi memicu penumpukan panas lokal.
3. Rencana Tahapan Selanjutnya
Data dari Variasi 1 dan Variasi 2 memberikan pelajaran berharga bahwa menaikkan kecepatan fluida secara brutal lewat penyempitan jalur justru merugikan efisiensi pompa dan keseragaman pendinginan.
Pada minggu ke-10, agenda proyek akan dilanjutkan dengan menyelesaikan dua variasi geometri terakhir, yaitu Variasi 3 (Side-to-Side Sweep) dan Variasi 4 (Dual-Inlet Converging), untuk melengkapi seluruh matriks desain sebelum memasuki tahapan standardisasi visual.
