Buatlah simulasi CFD dimana aliran mengalir diatas sebuah pelat datar.
1. Atur domain dari sistem yang akan disimulasikan dengan panjang 1 meter dan tinggi 0.1 meter di mana jumlah cell untuk panjang adalah 50 cell dan untuk tinggi adalah 20 cell.
Atur model sebagai berikut
Hasil kontuk temperatur adalah
Distribusi temperatur adalah sebagai berikut
Untuk mengetahui fungsi profile temperatur, maka harus diselesaikan dengan metode numerik menggunakan regresi polinomial dan dilanjutkan dengan eliminasi gauss. Program dibuat menggunakan visual basic.
Buat userform sebagai berikut
Private Sub CommandButton1_Click()
'Ini adalah program yang dibuat oleh
'Arandityo Narutomo
'1106107782
'UTS Komputasi Teknik
Dim x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8, x9, x10, y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7, y8, y9, y10, n As Double
Dim x11, x12, x13, x14, x15, x16, x17, x18, x19, x20, y11, y12, y13, y14, y15, y16, y17, y18, y19, y20 As Double
Dim sum_x, sum_y, sum_x2, sum_x3, sum_x4, sum_xy, sum_x2y As Double
Dim U11, U12, U13, b21, b22, b23, b24, c31, c32, c33, c34, f31, f32, f33, f34 As Double
Dim g2, g1, g0 As Double
'Mendefinisikan variabel input
x1 = arax1.Text
x2 = arax2.Text
x3 = arax3.Text
x4 = arax4.Text
x5 = arax5.Text
x6 = arax6.Text
x7 = arax7.Text
x8 = arax8.Text
x9 = arax9.Text
x10 = arax10.Text
x11 = arax11.Text
x12 = arax12.Text
x13 = arax13.Text
x14 = arax14.Text
x15 = arax15.Text
x16 = arax16.Text
x17 = arax17.Text
x18 = arax18.Text
x19 = arax19.Text
x20 = arax20.Text
y1 = aray1.Text
y2 = aray2.Text
y3 = aray3.Text
y4 = aray4.Text
y5 = aray5.Text
y6 = aray6.Text
y7 = aray7.Text
y8 = aray8.Text
y9 = aray9.Text
y10 = aray10.Text
y11 = aray11.Text
y12 = aray12.Text
y13 = aray13.Text
y14 = aray14.Text
y15 = aray15.Text
y16 = aray16.Text
y17 = aray17.Text
y18 = aray18.Text
y19 = aray19.Text
y20 = aray20.Text
n = aran.Text
'Mencari nilai jumlah-jumlah (SUM) dari semua variabel yang ada
sum_x = Val(x1) + Val(x2) + Val(x3) + Val(x4) + Val(x5) + Val(x6) + Val(x7) + Val(x8) + Val(x9) + Val(x10) + Val(x11) + Val(x12) + Val(x13) + Val(x14) + Val(x15) + Val(x16) + Val(x17) + Val(x18) + Val(x19) + Val(x20)
sum_y = Val(y1) + Val(y2) + Val(y3) + Val(y4) + Val(y5) + Val(y6) + Val(y7) + Val(y8) + Val(y9) + Val(y10) + Val(y11) + Val(y12) + Val(y13) + Val(y14) + Val(y15) + Val(y16) + Val(y17) + Val(y18) + Val(y19) + Val(y20)
sum_x2 = x1 ^ 2 + x2 ^ 2 + x3 ^ 2 + x4 ^ 2 + x5 ^ 2 + x6 ^ 2 + x7 ^ 2 + x8 ^ 2 + x9 ^ 2 + x10 ^ 2 + x11 ^ 2 + x12 ^ 2 + x13 ^ 2 + x14 ^ 2 + x15 ^ 2 + x16 ^ 2 + x17 ^ 2 + x18 ^ 2 + x19 ^ 2 + x20 ^ 2
sum_x3 = x1 ^ 3 + x2 ^ 3 + x3 ^ 3 + x4 ^ 3 + x5 ^ 3 + x6 ^ 3 + x7 ^ 3 + x8 ^ 3 + x9 ^ 3 + x10 ^ 3 + x11 ^ 3 + x12 ^ 3 + x13 ^ 3 + x14 ^ 3 + x15 ^ 3 + x16 ^ 3 + x17 ^ 3 + x18 ^ 3 + x19 ^ 3 + x20 ^ 3
sum_xy = x1 * y1 + x2 * y2 + x3 * y3 + x4 * y4 + x5 * y5 + x6 * y6 + x7 * y7 + x8 * y8 + x9 * y9 + x10 * y10 + x11 * y11 + x12 * y12 + x13 * y13 + x14 * y14 + x15 * y15 + x16 * y16 + x17 * y17 + x18 * y18 + x19 * y19 + x20 * y20
sum_x4 = x1 ^ 4 + x2 ^ 4 + x3 ^ 4 + x4 ^ 4 + x5 ^ 4 + x6 ^ 4 + x7 ^ 4 + x8 ^ 4 + x9 ^ 4 + x10 ^ 4 + x11 ^ 4 + x12 ^ 4 + x13 ^ 4 + x14 ^ 4 + x15 ^ 4 + x16 ^ 4 + x17 ^ 4 + x18 ^ 4 + x19 ^ 4 + x20 ^ 4
sum_x2y = (x1 ^ 2 * y1) + (x2 ^ 2 * y2) + (x3 ^ 2 * y3) + (x4 ^ 2 * y4) + (x5 ^ 2 * y5) + (x6 ^ 2 * y6) + (x7 ^ 2 * y7) + (x8 ^ 2 * y8) + (x9 ^ 2 * y9) + (x10 ^ 2 * y10) + (x11 ^ 2 * y11) + (x12 ^ 2 * y12) + (x13 ^ 2 * y13) + (x14 ^ 2 * y14) + (x15 ^ 2 * y15) + (x16 ^ 2 * y16) + (x17 ^ 2 * y17) + (x18 ^ 2 * y18) + (x19 ^ 2 * y19) + (x20 ^ 2 * y20)
sumx.Caption = sum_x
sumy.Caption = sum_y
sumx2.Caption = sum_x2
sumx3.Caption = sum_x3
sumx4.Caption = sum_x4
sumxy.Caption = sum_xy
sumx2y.Caption = sum_x2y
'Eliminasi Gauss untuk menghitung g0, g1, dan g2
'Eliminasi pertama
U11 = sum_x / n
b21 = sum_x - (U11 * n)
b22 = sum_x2 - (U11 * sum_x)
b23 = sum_x3 - (U11 * sum_x2)
b24 = sum_xy - (U11 * sum_y)
'Eliminasi Kedua
U12 = sum_x2 / n
c31 = sum_x2 - (U12 * n)
c32 = sum_x3 - (U12 * sum_x)
c33 = sum_x4 - (U12 * sum_x2)
c34 = sum_x2y - (U12 * sum_y)
'Eliminasi Ketiga
U13 = c32 / b22
f31 = c31 - (U13 * b21)
f32 = c32 - (U13 * b22)
f33 = c33 - (U13 * b23)
f34 = c34 - (U13 * b24)
'Substitusi Balik
g2 = f34 / f33
g1 = (b24 - (b23 * g2)) / b22
g0 = (sum_y - (sum_x2 * g2) - (sum_x * g1)) / n
hasila0.Caption = g0
hasila1.Caption = g1
hasila2.Caption = g2
End Sub
Private Sub CommandButton2_Click()
Unload UserForm1
End Sub
Untuk mengetahui profil kecepatan, maka diambil 7 sampel dari grid 1 sampai 7
Segemen 1
Grid 1
Profil kecepatan T (x) = 313.11 x2 - 4.20005 x + 0.0148
Segemen 2
Grid 2
Profil kecepatan T (x) = 313.11 x2 - 4.20005 x + 0.0148
Segmen 3
Grid 3
Profil kecepatan T (x) = 313.81 x2 - 4.2518 x + 0.01503
Segmen 4
Grid 4
Profil kecepatan T (x) = 314.83 x2 - 4.325 x + 0.015288
Segmen 5
Grid 5
Profil kecepatan T (x) = 315.89 x2 - 4.4039 x + 0.01556
Segmen 6
Grid 6
Profil kecepatan T (x) = 317.79 x2 - 4.4952 x + 0.015877
Segmen 7
Grid 7
Profil kecepatan T (x) = 319.07 x2 - 4.6316 x + 0.01635
Jika dilihat dari persamaan-persamaan yang sudah di dapat di atas, dapat terlihat bahwa, semakin ke arah kanan, maka temperatur di bagian bidang batas fluida-pelat datar semakin tinggi. Hal itu tentunya mempengaruhi temperatur fluida yang sedang mengalir diatasnya. Hal itu dikarenakan sumber panas lebih terkonsentrasi di tengah dibandingkan dengan bagian tepi pelat.
Sehingga dapat dikatakan bahwa persamaan fungsi temperatur yang merepresentasikan persebaran temperatur dari pelat menuju fluida adalah fungsi pada grid ketujuh yaitu :
T (x) = 319.07 x2 - 4.6316 x + 0.01635
Dengan fungsi ini kita dapat mengetahui persebaran distribusi temperatur dari pelat menuju fluida dengan cara perpindahan panas konveksi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar