External Flow on A Bluff Body : Transient Vortex Shedding

Transient Vortex Shedding : External Flow on A Bluff Body

Vortex yang terjadi pada bluff body yang diberikan aliran fluida akan selalu mengalami perubahan dari waktu ke waktu. Nilai dari variabel dan bentuk vortex pada bluff body sangat dipengaruhi oleh bentuk dan kecepatan aliran fluida (external flow) yang diberikan.

Untuk mensimulasikan bagaimana pembentukan vortex yang terjadi pada bluff body, kita akan membuat model simulasi menyerupai terowongan angin (wind tunnel) dimana benda yang akan disimulasikan (bluff body) berada di dalam nya, kemudian diberikan aliran fluida yang melalui benda tersebut dengan kecepatan tertentu. Setelah model tersebut selesai dibuat, selanjutnya kita akan mengamati perubahan vortex yang terbentuk pada benda tersebut dari waktu ke waktu.

Pada simulasi yang dilakukan disini, kita akan mengamati perubahan tekanan statik, kecepatan, dan vektor kecepatan dari detik pertama (t = 1s) sampai ke 1 jam pertama (t = 3600s) dengan 10 waktu pengamatan, yaitu detik pertama, menit pertama, menit ke-10, menit ke-30, dan menit ke-60, 2 jam, dan 3 jam (t₁ = 1s, t₂ = 60s, t₃ = 600s, t₄ = 1200s, t₅ = 1800s, t₆ = 2400, t₇ = 3000s, t₈ = 3600s, t₉ = 7200s, t₁₀ = 10800s).

Berikut adalah langkah-langkah simulasi menggunakan CFDSOF :

1.      domain

membuat domain seolah-oleh seperti wind tunnel, panjang = 5m, tinggi = 2m. Jumlah cell pada arah-I sebanyak 250 cell, arah-J sebanyak 100 cell.

2.      model

aktifkan fungsi ikatan waktu pada menu model, sehingga kita dapat mengamati hasil simulasi dari waktu ke waktu

3.      atur cell

cell diatur sedemikian sehingga domain memiliki bagian inlet dan outlet, serta benda yang akan disimulasikan. Bluff body yang akan disimulasikan dibuat dengan menggunakan wall-2 yang diletakkan pada posisi tengah dan dekat dengan daerah inlet (I = 76 s.d. I = 100 & J = 37 s.d. J = 61)

cell

                                                                                                                                             

grid

4.      kondisi sempadan

Inlet-1 diberikan kecepatan aliran sebesar 80 m/s menuju daerah outlet

5.      iterasi

Untuk mengamati perubahan vortex yang terbentuk pada benda, kita harus melakukan perhitungan (iterasi) beberapa kali dengan interval waktu yang berbeda. Pada kasus ini, kita akan melihat proses perubahan vortex shedding selama 1 jam dengan 10 titik waktu pengamatan (t₁ = 1s sampai t₁₀ = 10800s)

6.      hasil

Hasil simulasi yang akan diamati adalah berupa tekanan statik, kecepatan, dan vektor kecepatan aliran fluida selama waktu 3 jam.

tekanan statik (Pa)

kecepatan (m/s)

vektor kecepatan (m/s)

comment please...

Read more »