Diffusion problem by finite volume method - ex. 4.3

Berikut adalah pengerjaan soal yang ada pada buku Versteeg & Malalasekera example 4.3 dengan menggunakan program CFDSOF.

Penyelesaian :

Bentuk integral dari persamaan atur yang mewakili kasus di atas dapat ditulis

dengan mengasumsikan kA = konstan, maka

Untuk node-node internal berlaku persamaan

Untuk node pada daerah batas berlaku persamaan

Kita dapat melakukan substitusi terhadap variabel-variabel yang ada pada kasus di atas kedalam persamaan-persamaan tersebut, sehingga didapat hasil yang diinginkan.

Berikut adalah langkah-langkah penyelesaian dengan menggunakan CFDSOF :

1.      menentukan domain

menentukan panjang dan lebar domain serta jumlah cell pada masing-masing arah domain.

2.      atur model

mengatur model dengan mengaktifkan fungsi hitung temperatur, wall konduktif, dan fluks panas.

3.      atur cell

mengatur cell menjadi bagian w1, w2, w3, dan w4 yang bersifat simetris pada domain, sehingga menjadi seperti berikut :

4.      kondisi sempadan

menentukan kondisi sempadan untuk w1

sempadan untuk w2 dengan mengaktifkan wall konduktif

sempadan untuk w3 dengan mengaktifkan fluks panas sebesar 25 W/m²

sempadan untuk w4 yang bersifat seperti fluida di lingkungan dengan temperatur 293 K

5.      iterasi

6.      lihat hasil

kontur temperatur (K) sepanjang arah-x dimana distribusi panas tidak terlalu signifikan dalam arah-x yang disebabkan isolasi pada ujung batang (w3)

kurva temperatur(K) vs arah-I

Posted in: CFDSOF,finite volume method,Versteeg Malalasekera