Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Pengujian keandalan suatu metode numerik dapat dilakukan terhadap hasil visual dan nilai propertinya. Pengujian hasil visual dari metode Smoothed Particle Hydrodynamics dalam bidang hidrolika sudah banyak dilakukan dan hasilnya sangat baik, namun penelitian untuk hasil nilai propertinya masih dalam tahap pengembangan. Tujuan dari penelitian ini adalah menguji keandalan metode SPH dalam simulasi aliran air 3D menerus pada penyempitan pipa vertikal dalam memenuhi Hukum Kekekalan Massa dan Energi. Variabel-variabel dalam persamaan umum Hukum Kekekalan Massa dan Energi dengan pendekatan Eulerian dikuantifikasikan sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai parameter pengujian. Skenario pemodelan divariasikan berdasarkan penggunaan kerapatan partikel dan besar support radius. Pengujian yang dilakukan pada setiap skenario menghasilkan nilai residu yang relatif kecil, terlihat dari besar prosentase nilai residu yang dihitung terhadap total massa atau total energi dalam setiap segmen tinjauan, yaitu 0 hingga 8.9 untuk residu massa dan 0 hingga 7.2 untuk residu energi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode SPH secara hasil nilai propertinya mampu menyimulasikan fenomena aliran air.

---

Testing the reliability of a numerical method can be done by reviewing the qualitative behaviour and quantitative properties. The qualitative behaviour of Smoothed Particle Hydrodynamics method in hydraulic field has been widely tested and the results are very satisfying, but research for testing the quantitative property is still in development stage. The aim of this research is to test the reliability of SPH method in a 3D continuous fluid flow simulation in a vertical pipe constriction by fulfilling the Law of Conservation of Mass and Energy. The variables in the general equations of these law of conservations with the Eulerian approach are quantified so that it can be used as the test parameters. The scenarios are varied based on the use of distance between particles and support radius. The tests performed on each scenario yield relatively small residual values, as shown by the percentage of residual values calculated against the total mass or total energy in each review segment, 0 to 8.9 for mass residues and 0 to 7.2 for energy residues. Thus, in general, the results showed that based on the quantitative properties, SPH method is reliable in simulating fluid flow phenomenon."

"Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) awalnya dibuat untuk mensimulasikan fenomena non-aksisimetris dalam astrofisika. Namun, metode ini masih memiliki beberapa kelemahan, yaitu biaya komputasi yang tinggi yang diperlukan untuk memodelkan nilai dengan resolusi tinggi dan masalah dengan kondisi batas. Penelitian ini bertujuan untuk menjawab apakah pemodelan SPH dengan fokus pada aliran kontinu dapat menghasilkan nilai yang akurat secara kuantitatif dengan biaya komputasi yang rendah. Penelitian ini akan menggabungkan algoritma dan pengkodean pada program utama sungai berkelok-kelok dan algoritma aliran kontinu dengan tujuan untuk mendapatkan hasil yang akurat secara kuantitatif pada interaksi fluida padat dengan aliran kontinu pada saluran berkelok-kelok menggunakan metode SPH. Penelitian ini menggunakan bahasa pemrograman Fortran untuk pemodelan metode numerik SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics), model dilakukan dalam bentuk saluran terbuka berkelok-kelok berbentuk U secara 3D, dimana dinding saluran merupakan dinding yang tidak dapat ditembus dan menggunakan saluran kontinu. mengalir dengan jumlah partikel yang terbatas.

---

Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) was originally created to simulate nonaxisymmetric phenomenon in astrophysics. However, this method still has several shortcomings, namely the high computational cost required to model values with high resolution and problems with boundary conditions. This research aims to answer if SPH modeling with a focus on continuous flow can produce quantifiably accurate values with low computational cost. This research will combine algorithms and coding in the main program of meandering river and continuous flow algorithm with the aim of obtaining quantitatively accurate results on solid fluid interactions with continuous flow on a meandering channel using the SPH method. This study uses the Fortran programming language for modeling the SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) numerical method, the model is conducted in the form of a U-shaped meandering open channel in 3D, where the channel walls are non-penetrable wall and uses a continuous flow with a limited number of particles."

"Pada aplikasinya, transportasi minyak berat menggunakan pipa dapat dilakukan dengan menggunakan sistem pipa yang alirannya diselubungi air atau disebut core-annular flow (CAF). Penelitian sebelumnya untuk kasus CAF menunjukkan bahwa penambahan air pada aliran dapat secara signifikan mengurangi gradien tekanan yang disebabkan oleh tingginya viskositas. Studi ini berfokus pada simulasi dinamika fluida komputasi (CFD) secara tiga dimensi untuk kasus CAF berorientasi vertikal dengan arah aliran ke atas dalam sistem minyak-air pada pipa. Simulasi CFD divalidasi dengan data eksperimen, memastikan representasi geometri gelombang antarmuka (interfacial wave geometry) yang diamati memiliki kemiripan dengan eksperimen secara visual maupun dalam perhitungan ukuran gelombang antarmuka. Kualitas mesh dianggap baik pada jumlah elemen 96,970. Dari simulasi tiga dimensi CFD, diperoleh hasil berupa profil kecepatan yang relatif stabil, dengan fraksi minyak tertinggi terdapat di dalam inti pipa, tekanan absolut yang mengalami penurunan sepanjang pipa, dan tingkat gesekan dinding (wall shear stress) yang rendah. Pengaruh gravitasi terhadap aliran diselidiki, dengan penurunan tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan aliran tanpa gravitasi. Metode CAF terbukti lebih efisien ketika dibandingkan dengan aliran minyak berat fase tunggal, dengan penghematan energi yang mencapai 91,17% dalam energi pemompaan dan faktor reduksi daya melebihi 1 (11,33). Selain itu, faktor reduksi tekanan sebesar 15,58 dan penghematan yang signifikan sebesar 93,58% dalam hal pengurangan penurunan tekanan menunjukkan potensi yang besar dari CAF untuk penghematan energi dalam sistem aliran vertikal ke atas.

---

In its application, the transportation of heavy oil through pipelines can be achieved by using a system where the oil flow is surrounded by water, known as core-annular flow (CAF). Previous research on CAF has shown that the addition of water to the flow can significantly reduce the pressure gradient caused by high viscosity. This study focuses on three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) simulations of vertically oriented upward flow of oil and water in a pipe system. The CFD simulations are validated using experimental data to ensure that the observed interfacial wave geometry is consistent both visually and in terms of wave geometry calculations. The mesh quality is considered good with a total of 96,970 elements. From the three-dimensional CFD simulations, the following results are obtained: a relatively stable velocity profile, with the highest oil fraction located in the core of the pipe, a decrease in absolute pressure along the pipe, and low wall shear stress. The influence of gravity on the flow is investigated, with a higher pressure drop observed compared to gravity-free flow. The CAF method proves to be more efficient compared to single-phase heavy oil flow, resulting in energy savings of up to 91.17% in terms of pumping energy and a power reduction factor exceeding 1 (11.33). Furthermore, a pressure drop reduction factor of 15.58 and significant savings of 93.58% in terms of pressure drop reduction demonstrate the great potential of CAF for energy savings in upward vertical flow systems."

"Dalam pengolahan hasil Computational Fluid Dynamics (CFD), tahap verfikasi dan validasi sangat penting untuk dilakukan yaitu agar hasil simulasinya dapat dipercaya. Terkhusus pada tahap verifikasi, metode Grid Convergence Index (GCI) merupakan metode yang lazim digunakan untuk membuktikan bahwa pengaruh diskritisasi spasial sudah tidak signifikan. Hanya saja, metode GCI sendiri juga memiliki berberapa masalah seperti: kebutuhan mesh yang cukup rapat, sehingga dibutuhkan waktu yang cukup lama dalam simulasinya, reabilitas yang kadang dapat dipertanyakan, dan terlalu sensitifnya metode tersebut terhadap faktor eksternal. Hal-hal ini membuat perbaikan dari metode GCI menjadi sebuah hal yang sangat diincar dalam CFD dan penelitian ini akan mencoba menangani masalah tersebut. Sebuah metode verifikasi error disktirisasi spasial akan dikembangakan dari perilaku gradien pada hasil CFD dan diuji performanya. Pengujian ini akan meliputi masalah akurasi, rentang estimasi, dan kebutuhan waktu komputasi. Untuk metode pengujiannya, akan digunakan sebuah dataset yang terdiri dari 11 jenis simulasi yang diketahui solusi analitisnya, dengan jumlah mesh pada setiap simulasi berada pada kisaran 17 – 44 mesh. Dari seluruh simulasi ini, 36 variable uji akan diambil untuk analisis. Dari hasil pengujian, didapat bahwa metode berbasis gradien ini lebih akurat, memeliki rentang estimasi yang lebih ketat, serta dapat menghemat waktu komputasi 15% - 30% dari metode GCI.

---

Within Computational Fluid Dynamics (CFD), the result must be verified and validated to ensure a trustworthy result. Especially for the verification process, the Grid Convergence Index (GCI) has been the usual method to prove that the spatial discretization effect has been minimized. Apprantly, the GCI method does have some problems such as a high mesh density mesh requirement which means that the required simulation time is also high, the reability of the method is sometimes questionable, and it is very sensitive to any external factors. These problems have made the need of a fix for the GCI method, which is what this research is aiming to do. A new spatial discretization error verifcation method is developed based on the behavior of the gradient of a CFD result and it is going to be evaluated. This evaluation encompasses its accuracy, estimation range, and also its computational time. The testing would be done by using a dataset of 11 simulations that have a known analytical solution. The number of mesh for each of theses simulations is between 17 – 44 mesh each. From all of theses simulations, 36 variables are taken for the analysis. The result showed that the gradient based method is more accurate, has a tighter estimation range and it could save 15% - 30% of the computational time compared to the GCI method."

"Sistem propulsi adalah salah satu sistem utama yang mendukung operasional kapal. Pada umumnya, kualitas sistem propulsi yang diaplikasikan pada sebuah kapal ditunjukkan oleh efisiensi kerja yang dihasilkan. Ducted propeller merupakan salah satu sistem propulsi yang banyak digunakan di kapal untuk meningkatkan efisiensi dan gaya dorong. Hal ini dipengaruhi oleh nozzle yang digunakan untuk melingkupi propeller sehingga dapat meningkatkan kecepatan aliran air.Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pembesaran ukuran diameter ducted propeller nozzle terhadap parameter hidrodinamis kapal, yaitu koefisien gaya dorong, koefisien torsi, dan efisiensi open water, sehingga digunakan dua model ducted propeller nozzle dengan diameter berbeda untuk mengetahui pengaruh yang ditimbulkan. Pengambilan data dilakukan melalui program Computational Fluid Dynamics dengan pengaturan program simulasi yang telah divalidasi terhadap Diagram Wageningen Series B4-60. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada advance ratio 0,54, ducted propeller nozzle dengan diameter 1,4 kali dari propeller menghasilkan efisiensi open water 5 lebih besar dibanding sistem propulsi open water.

---

Propulsion system is one of the main systems that support ship operations. The quality of propulsion system applied in a ship can be shown by open water efficiency. Ducted propellers are one of the propulsion systems that most widely used on board to improve efficiency and thrust. This is influenced by the nozzle used to enclose the propeller for increasing velocity of water flow.

This research is conducted to know effect of diameter ducted propeller nozzle dimension increasing to ship hydrodynamic parameters, as thrust coefficient, torque coefficient, and open water efficiency, so used two models of ducted propeller nozzle with different diameter to know the effect. Data retrieval is done through Computational Fluid Dynamics program by setting of the simulation program validated against Wageningen Series B4 60 Diagram. The results point that in advance ratio 0.54, ducted propeller nozzle with a diameter 1.4 times of the propeller resulted open water efficiency 5 larger than the open water propulsion system."

"Pipa merupakan salah satu metode transportasi heavy oil. Selain biaya yang lebih rendah, kemudahan transportasi juga menjadi nilai tambah bila dibandingkan dengan metode transportasi lain. Namun, terdapat kendala saat menggunakan pipa, yaitu peristiwa pressure drop yang tinggi sepanjang pipa. Penurunan tekanan yang tinggi disebabkan oleh heavy oil yang memiliki viskositas yang besar sehingga akan meningkatkan kebutuhan dan pemakaian energi. CAF (core annular flow) merupakan metode yang digunakan di industri untuk mengurangi pressure drop yang tinggi. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis aliran single phase heavy oil pada pipa T-junction dengan variasi diameter pipa 50 mm dan 20 mm. Selain itu pada penelitian ini juga membandingkan penggunaan energi aliran single phase heavy oil dengan penelitian aliran CAF pada geometri pipa T-junction yang dilakukan oleh Dianita et al., 2021. Heavy oil merupakan fluida Non-Newtonian yang dimodelkan menggunakan persamaan viskositas Carreau. Aliran heavy oil diasumsikan bersifat isotermal, noncompressible, steady state, dan laminar. Penelitian dilakukan menggunakan simulasi fluida komputasi dengan perangkat lunak ANSYS Fluent Student. Pressure drop terbesar dihasilkan oleh geometri T50-20 yaitu sebesar 15 kali tekanan inlet, sedangkan yang terkecil dihasilkan oleh geometri T50-50 yaitu sebesar 1,5 kali tekanan masuk. Metode CAF dapat memberikan penghematan energi paling besar pada geometri T50-20 yaitu sebesar 87% dengan pressure drop reduction sebesar 98%.

---

Pipeline is one method of heavy oil transportation. In addition to lower costs, ease of transportation is also an added value when compared to other transportation methods. However, there are obstacles when using pipes, namely the occurrence of high pressure drop along the pipe. The high pressure drop is caused by heavy oil which has a large viscosity which will increase energy demand and consumption. CAF (core annular flow) is a method used in industry to reduce high pressure drop. This research was conducted to analyze the flow of single phase heavy oil in the T-junction pipe with pipe diameter variations of 50 mm and 20 mm. In addition, this study also compares the use of single-phase heavy oil flow energy with research on CAF flow on T-junction pipe geometries conducted by Dianita et al., 2021. Heavy oil is a non-Newtonian fluid which is modeled using the Carreau viscosity equation. The flow of heavy oil is assumed to be isothermal, noncompressible, steady state, and laminar. The research was conducted using computational fluid simulation with ANSYS Fluent Student software. The largest pressure drop is produced by the T50-20 geometry which is 15 times the inlet pressure, while the smallest is produced by the T50-50 geometry which is 1.5 times the inlet pressure. The CAF method can provide the greatest energy savings in the T50-20 geometry, which is 87% with a pressure drop reduction of 98%."

"Kebutuhan dalam menjaga jarak akibat persebaran droplet, terlebih di era post-pandemi. Oleh karena itu dilakukan visualisai aliran droplet batuk dan bersin dengan tujuan untuk melihat persebaran dari droplet tersebut. Menggunakan metode transient computational fluid dynamics (CFD), melalui perangkat lunak ANSYS FLUENT 2022. Simulasi inlet mulut dan hidung pada geometri wajah dengan batasan domain yang dibuat dengan ukuran 2x3 meter. Hasil yang di dapatkan adalah visualisasi aliran persebaran droplet yang bermula dari titik inlet mulut dan hidung, dapat dilihat dari visual contour droplet dari bidang area lokal dan user spesified. Dari persebaran droplet dapat dilihat kecepatan viskositas dari droplet tersebut. Ketika persebaran droplet saat batuk dan bersin terjadi dari area inlet, menunjukan kecepatan aliran persebaran droplet batuk dan bersin.

---

The need to maintain distance due to droplet distribution, especially in the post-pandemic era. Therefore, visualization of cough and sneezing droplet flow was carried out with the aim of seeing the distribution of these droplets. Using the transient computational fluid dynamics (CFD) method, using the ANSYS FLUENT 2022 software. Simulation of mouth and nose inlets on facial geometry with domain constraints made with a size of 2x3 meters. The results obtained are visualization of the flow of droplet distribution starting from the inlet point of the mouth and nose, it can be seen from the visual contour of the droplet from the local area and user-specific fields. From the droplet distribution, it can be seen the viscosity velocity of the droplet. When the distribution of droplets during coughing and sneezing occurs from the inlet area, it indicates the flow velocity of coughing and sneezing droplets."

"Perubahan tekanan statik, densitas, kecepatan dan temperatur dalam sistem kerja kompresor scroll diamati dan dilakukan pengujian secara ekxperimental serta diolah dengan simulasi numerik dengan program CFD (Computational Fluid Dynamics) - FLUENT.Pengujian dilakukan dengan menggunakan kompressor merek HITACHI dengan model 350 RH - 56 DI dan diuji untuk diambil data tekanan statiknya dengan merubah kecepatan putar motor dan disimulasikan secara numerik dengan menggunakan perubahan dari grid yang berdeformasi, untuk merepresentasikan geakan orbiting scroll. Model aliran yang digunakan turbulen k-ε serta menggunakan metode grid yang merubah bentuk"

"Teknologi droplet mikrofluida merupakan cabang ilmu yang penting dan telah menjadi platform penelitian ilmiah yang andal, terutama untuk analisis kimia dan biologi. Salah satu jenis droplet mikrofluida yaitu water-in-water atau droplet Aqueous Two-Phase System (ATPS). Droplet ini terdiri dari dua fluida dengan basis yang sama yaitu air, namun bertentangan karena perbedaan karakteristik yang dimiliki masing-masing fluida. Droplet jenis ini memiliki keuntungan yaitu bersifat biokompatibel sehingga memiliki peranan penting untuk aplikasi seperti ekstraksi DNA, partisi protein, dan pemisahan sel. Pembentukan droplet ATPS cukup menantang karena tegangan permukaan cenderung sangat rendah. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan dilakukan studi simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) pembentukan droplet ATPS pada saluran mikro berjenis flow focusing dengan memvariasikan laju alir fase terdispersi dan fase kontinu, sehingga variasi data berupa rasio laju alir dengan rentang 1:38 hingga 1:6. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati bagaimana pengaruh variasi rasio laju alir terhadap ukuran dan laju pembentukan droplet serta fenomena evolusi pembentukan droplet. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pembentukan droplet ATPS berhasil dilakukan dengan pola aliran yang terbentuk adalah dripping. Diameter droplet yang terbentuk dari hasil simulasi memiliki rentang mulai dari 57.96 μm hingga 89.94 μm, serta laju pembentukan droplet memiliki rentang 4.18 Hz hingga 35.13 Hz.

---

Microfluidic droplet technology is an important field of study and has become a reliable scientific research platform, particularly for chemical and biological analysis. One type of microfluidic droplet is the water-in-water or Aqueous Two-Phase System (ATPS) droplet. This droplet consists of two fluids with the same base, which is water, but they differ in characteristics. This type of droplet has the advantage of being biocompatible, making it crucial for applications such as DNA extraction, protein partitioning, and cell separation. The formation of ATPS droplets is quite challenging due to the inherently low interfacial tension. Therefore, this research aims to conduct Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation study on the formation of ATPS droplets in flow-focusing microchannels by varying the flow rates of the dispersed and continuous phases, resulting in flow rate ratios ranging from 1:38 to 1:6. The objective of this study is to observe the influence of flow rate ratio variations on the size and formation rate of droplets, as well as the evolution phenomena during droplet formation. The simulation results demonstrate successful formation of ATPS droplets with a dripping flow pattern. The diameter of the droplets formed in the simulation ranges from 57.96 μm to 89.94 μm, and the droplet formation rate ranges from 4.18 Hz to 35.13 Hz."

"Saat ini kebutuhan listrik semakin meningkat sehingga berbagai macam inovasi dilakukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Salah satunya dengan meningkatkan kapasitas listrik yang dihasilkan oleh turbin gas. Untuk meningkatkan kapasitas listrik yang dihasilkan perlu dilakukan peningkatan suhu masukan turbin. Akan tetapi peningkatan suhu masukan turbin dapat merusak material blade. Untuk mencegah terjadinya kerusakan dilakukan proses pendinginan dengan metode blowing. Dengan teknologi ini diharapkan turbin dapat menerima masukan dengan suhu tinggi yaitu 1800°C tanpa merusak material blade sehingga listrik dengan kapasitas tinggi dapat dicapai. Proses blowing dilakukan dengan mengalirkan udara pendingin ke permukaan blade dengan suhu 177°C melalui lubang pendingin yang berbentuk spanwise. Pada proses ini akan terbentuk interface antara aliran udara pendingin dan aliran utama karena adanya perbedaan kecepatan. Peristiwa ini disimulasikan untuk menjaga suhu permukaan blade dari batas ketahanan material yaitu 640°C. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak Computational Fluid Dynamic (CFD) yaitu COMSOL Multiphysics. Dari simulasi diperoleh rasio blowing yang optimum yaitu pada M = 0,6 dengan empat lubang pendingin dengan jenis spanwise. Posisi lubang pendingin untuk sisi cekung ditempatkan pada koordinat x = 0 dan 0,113. Sedangkan untuk sisi cembung ditempatkan pada koordinat x = 0 dan 0,0858. Dengan konfigurasi ini suhu keseluruhan permukaan blade berada di bawah 640°C.

---

Today the demand for electricity is increasing so that various innovations made to meet those needs. One of them is by increasing the capacity of the electricity generated by gas turbines. To increase the capacity of electricity is necessary to increase the temperature of the turbin inlet. However, the increase in temperature can damage turbine blade material. To prevent the°Ccurrence of the damage, blowing method is used to cooling the blade surface. With this technology is expected turbine can accept input at high temperature of 1800°C without damaging the blade material so that electricity with high capacity can be achieved. Blowing process is carried out by flowing cool air into the blade surface with a temperature of 177°C through coolant holes. In this process will form the interface between the cooling air flow and the main flow caused by any difference in velocity. This phenomena are simulated to maintain the surface temperature of the blade below the material endurance limit is 640°C. Simulations performed using software Computational Fluid Dynamic (CFD) is COMSOL Multiphysics. From the simulations obtained optimum blowing ratio is at M = 0.6 with four cooling holes with a kind spanwise. The position of cooling hole for concave side is placed at coordinates x = 0 and 0,113. As for the convex side is placed at coordinates x = 0 and 0.0858. With this configuration the overall temperature of the surface of the blade is under 640°C."