ccitonline.com

CCIT – Cara Cerdas Ingat Tuhan

| AI-DAI5 | DAI5 AI Agents | NIC | ZWI | | CCITEdu | DAI5 eBook | CFDSOF | Donation | Download | CCIT Corporation | DAI5 | 33 Kriteria Evaluasi Penerapan DAI5 | Search |

Konjugasi (Coupled) Heat and Mass Transfer dan Cara Fluent Mengatasi

Konjugasi heat and mass transfer adalah kondisi persamaan perpindahan panas dan persamaan perpindahan massa tidak diselesaikan terpisah. Keduanya saling mempengaruhi, sehingga harus diselesaikan bersamaan (simultan) dalam satu sistem persamaan yang saling terkopel.

Contoh konjugasi perpindahan panas dan massa adalah, disaat udara panas ke biji sehingga biji kopi suhunya meningkat, maka yang terjadi uap air biji kopi menguap karena kenaikan suhu.

Karena energi yang dipakai untuk menguapkan dan meningkatkan suhu dipakai bersamaan, kedua persamaan tidak bisa diselesaikan sendiri-sendiri secara berurutan, harus dikonjugasikan.

Secara matematis:

1. Persamaan Energi

ฯcpโˆ‚Tโˆ‚t=โˆ‡โ‹…(kโˆ‡T)โˆ’mห™evaphfg\rho c_{p} \frac{\partial T}{\partial t} = \nabla \cdot (k \nabla T)- \dot{m}_{evap} h_{fg}

2. Persamaan Massa/Spesies

โˆ‚Cโˆ‚t=โˆ‡โ‹…(Dโˆ‡C)+mห™evap\frac{\partial C}{\partial t} = \nabla \cdot (D \nabla C)+ \dot{m}_{evap}

Dimana persamaan m_evap atau laju evaporasi lokal ada di dua persamaan. Yaitu sebagai sink di persamaan energi (menyerap panas) dan source di persamaan spesies (menambah uap air).

Di dalam simulasi CFD, Fluent hanya menghitung aliran udara panas dan suhu (tanpa memasukkan efek panas yang disedot untuk menguapkan air), hasil simulasi akan melebih-lebihkan kenaikan suhu biji.

Karena perangkat lunak menganggap semua panas dipakai untuk memanaskan, padahal kenyataanya sebagian dicuri oleh proses penguapan.

Maka perlu ditambahkan semacam “pengurangan panas” atau istiliah tekniknya heat sink di titik tempat air sedang menguap, supaya simulasi mencerminkan kondisi nyata. Dalam hal ini, Fluent sudah mempunyai feature untuk heat sink yaitu dalam package UDF (User-Difened Function).


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *