Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Fenomena kegagalan piping erosion sering terjadi pada struktur bendungan tanah. Partikel tanah dari bendungan yang terus tergerus ini lama-kelamaan menyebabkan terbentuknya rongga seperti pipa. Penelitian ini akan mengamati interaksi antara partikel pipe wall yang terbentuk dengan aliran air yang terjadi. Studi permodelan ini menggunakan metode numerik Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) dengan platform DualSPHysics dan aliran diasumsikan dalam kondisi laminar dengan Re 100 dan 200. Partikel yang diamati pertama kali adalah 1 partikel dalam bentuk lingkaran sempurna untuk mengamati terlebih dahulu volum kontrol yang paling tepat dalam penelitian ini. Pada studi ini didapati semakin besar parameter geometri dari volum kontrol yang digunakan, hasil semakin mendekati hasil literatur. Akurasi permodelan ditingkatkan dengan memperpanjang waktu simulasi untuk memastikan bahwa partikel sudah memenuhi volum control sehingga aliran sudah stabil. Model lain yang diamati juga adalah dua partikel dengan posisi dan jarak yang berbeda untuk mengamati pengaruhnya terhadap variabel koefisien drag, koefisien lift, dan Strouhal Number yang dialami masing – masing partikel. Pada studi ini didapati bahwa semakin jauh jarak antar partikel bersebelahan, semakin kecil juga gaya sehingga mempengaruhi juga koefisien drag, koefisien lift. Semakin jauh partikel vortex yang terbentuk menjadi semakin mendekati frekuensi single cylinder dan hal ini mempengaruhi Strouhal Number yang dialami oleh partikel. ......Failure that frequently happened in earth dam structures is internal piping erosion happens when soil particles of the earth dam eroded continuously and it creates a hollow space in a form of a pipe. This study will observe the interaction between the solid particles with water flow. This modeling study will use Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) as a numerical approach with DualSPHysics platform and the flow assumed as a laminar flow with Re of 100 and 200. The first model observed in this study is one circular-shaped solid particle against water flow. It’s found that by increasing the size of volume control, the output will have higher accuracy. Accuracy of this model is also improved by elongating the maximum time simulation. The next model simulated is two solid particles against water flow with different distances to observe how it affects the drag coefficient, lift coefficient, and strouhal number of each particle. In this study, it’s found that by increasing the distance between the two particles will decrease the force, drag coefficient and lift coefficient of each particle. Also, the increase of distance between the two particles makes vortices form in a single dominant frequency and it affects the strouhal number.

Abstrak :
Internal piping erosion adalah fenomena ketika partikel tanah dari bendungan tererosi secara terus-menerus dan menciptakan ruang berongga dalam bentuk pipa. Interaksi antara aliran fluida dan partikel solid dievaluasi menggunakan metode numerik Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) dan platform DualSPHysics. Aliran diasumsikan sebagai aliran laminar. Skenario pertama yang diamati dalam penelitian ini adalah aliran melalui pipa dinding halus dengan bilangan Reynolds yang berbeda yaitu 25, 50 dan 100. Ditemukan bahwa peningkatan bilangan Reynolds menyebabkan penurunan friction factor. Aliran melalui dinding pipa dengan geometri kekasaran yang berbeda yaitu semi-circular ribs, triangular ribs, dan rectangular ribs juga disimulasikan pada skenario kedua. Melalui penelitian ini ditemukan bahwa tinggi dan bentuk kekasaran berbanding lurus mempengaruhi friction factor. Distribusi kecepatan aliran menunjukkan nilai yang berbeda dibandingkan dengan skenario aliran melalui dinding halus. Dalam rangka mengevaluasi pengaruh kekasaran terhadap koefisien beban hidrodinamik dan vortex shedding, partikel padat antara dinding dengan geometri dan jari - jari kekasaran yang berbeda diamati pada skenario ketiga. Jari - jari kekasaran berbanding lurus dengan drag coefficient. Ditemukan juga bahwa semakin besar tinggi kekasaran, semakin kecil jarak antara vortisitas yang terbentuk. ......Internal piping erosion is a phenomenon when soil particles of the earth dam eroded continuously and it creates a hollow space in a form of a pipe. Interaction between fluid flow and the solid particles is evaluated using numerical approach of Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) and DualSPHysics platform. The flow assumed as a laminar flow. The first scenario observed in this study is flow through smooth wall pipe with different reynolds number of 25, 50 and 100. It is found that increase of Reynolds number causes the decrease of friction factor. Flow through pipe wall with different geometry of roughness which are semi – circular ribs, triangular ribs, and rectangular ribs pipe wall are also simulated in the second scenario. Through this study, it is found that the height and shape of roughness directly proporsional affected the friction factor. Velocity contour of the flow show a different value compared to the smooth wall pipe scenario. In order to evaluate the effect of roughness to hydrodynamic force coefficient and vortex shedding, a solid particle between wall with different geometry and height of roughness are observed in the third scenario. The height of roughness are directly proporsional to the drag coefficient. It is also found that the larger the height of roughness, the smaller the distance between the vortices formed.