Setelah melakukan simulasi konduksi panas 2D, kita memperoleh distribusi temperatur pada setiap grid yang merepresentasikan material yang dianalisis.
Selanjutnya, data temperatur tersebut dapat dikonversi menjadi persamaan perpindahan panas. Menurut Hukum Fourier, fluks panas per satuan luas sebanding dengan konduktivitas termal dikalikan dengan gradien suhu, yang secara matematis dinyatakan sebagai:
Jika kita mengambil turunan dari persamaan ini terhadap waktu, maka perubahan fluks panas (perpindahan panas) dapat dinyatakan sebagai turunan kedua dari temperatur terhadap waktu:
Untuk menentukan daya, fluks panas diintegrasikan terhadap luas permukaan, yang dinyatakan dengan:
Persamaan ini menggambarkan bagaimana panas berpindah dalam sistem berdasarkan distribusi suhu yang diperoleh dari simulasi. Data yang didapatkan dari software CFDSOFT adalah seperti berikut:
Lalu, kita membuat persamaan temrpatur berdasarkan data curve fitting yang telah ada.
Persamaan yang diperoleh dari data adalah:
- Persamaan Temperatur: T(x,y)=1.0000x+0.0000y+1.0000xy+303.0000T(x,y) = 1.0000x + 0.0000y + 1.0000xy + 303.0000T(x,y)=1.0000x+0.0000y+1.0000xy+303.0000
- Persamaan Fluks Panas (Fourier’s Law dengan k=200k = 200k=200 W/m·K):
- Arah x: qx=−200.0(1.0000+1.0000y)q_x = -200.0(1.0000 + 1.0000y)qx=−200.0(1.0000+1.0000y)
- Arah y: qy=−200.0(0.0000+1.0000x)q_y = -200.0(0.0000 + 1.0000x)qy=−200.0(0.0000+1.0000x)
Persamaan ini menunjukkan bagaimana fluks panas berubah terhadap koordinat x dan y.
Lalu, berdasarkan persamaan fluks panas yang didapatkan dari persamaan tempratur, kita dapat mempromting untuk mendapatkan distribusi panas yang terjadi secara visual dengan bantuan AI.
Di kontur tersebut terdapat daya dengan besar positif dan negatif. Tanda positif berarti ada transfer energi ke sistem, menunjukkan daerah di mana lebih banyak panas mengalir masuk ke sistem daripada keluar. Jika negatif, ini menunjukkan hilangnya energi dari sistem, yang bisa berarti daerah dengan pendinginan atau kehilangan panas lebih besar daripada panas yang masuk.
