Diffusion problem by finite volume method - ex. 4.1

Berikut adalah pengerjaan soal yang ada pada buku Versteeg & Malalasekera example 4.1. dengan menggunakan program CFDSOF.

Penyelesaian :

Secara umum, kita dapat menuliskan persamaan diskrit yang mewakili kasus diatas sebagai berikut.

 untuk node-node internal :

sedangkan, untuk node yang berada di daerah batas :

Untuk menyelesaikan kasus di atas, kita dapat melakukan substitusi terhadap variabel-variabel yang ada pada kasus tersebut kedalam persamaan yang mewakili nya.

Berikut adalah langkah-langkah penyelesaian menggunakan CFDSOF :

1.      menentukan domain

membangun domain dengan panjang 0.5m dan tinggi 0.1m sesuai dengan dimensi yang ada pada soal.

2.      atur cell

melakukan pengaturan cell menjadi daerah w1, w2, dan w3, kemudian domain dibuat simetris (berbentuk silinder). Cell diatur sedemikian sehingga hasil nya seperti berikut :

3.      atur model

simulasi yang dilakukan disini bertujuan untuk mensimulasikan distribusi temperatur sepanjang batang silinder yang bersifat konduktif, sehingga kita harus mengaktifkan model temperatur dan wall konduktif

4.      kondisi sempadan

atur kondisi sempadan untuk w1 dengan temperatur 373 K, w2 bersifat konduktif dengan konduktivitas termal 1000 W/m.K, dan w3 dengan temperatur sebesar 773 K.

aktifkan wall konduktif pada w2

5.      iterasi

6.      lihat hasil

distribusi temperatur sepanjang batang

kurva temperatur(K) vs panjang dalam arah-I (m)

Posted in: CFDSOF,finite volume method,Versteeg Malalasekera