metode numerik dalam konduksi panas

Upload: ariy-anto

Post on 14-Jul-2015

236 views

Category:

Documents


17 download

TRANSCRIPT

NUMERIK DALAM KONDUKSI PANAS Sejauh ini permaslahan konduktivitas panas dengan kondisi geometri yang sederhan a dengan kondisi batas juga sederhana diselesaikan dengan cara analitik, namun s ecara praktek kondisi geometri yang kompleks dan juga kondisi batas yang komplek s dengan variable yang juga kompleks dengan variable yang juga kompleks diselesa ikan dengan metode numeric menggunakan computer. Beberapa cara untuk menentukan formulasi numeric problem dengan beberapa cara : Metode finite difference. Metode elemen batas/boundary element Metode keseimbangan energy/energy balance Penyelesaian dan formulasi permasalahan konduktivitas panas dijelaskan dengan st eddy dan unsteddy serta permasalahan transient (yang dipengaruhi oleh waktu (uns teddy)) geometri. 5.1. MENGAPA DIPAKAI METODE NUMERIK? Mengapa digunakan digunakan metode numeric : Tersedianya computer dengan kecepatan tinggi dan software yang mudah, memudahkan para insinyur menggunakan metode numeric. Dengan cara analitik ditemukan persoalan-persoalan yang sulit untuk dipecahkan ( persoalan kompleks). Ada beberapa alasan mengapa alternative metode numeric yang digunakan : Keterbatasan Solusi analitis hanya untuk menyelesaikan permasalahan geometri yang sederhana. Permasalahan perpindahan panas pada geometri sederhana tidak dapat diselesaikan secara analitik, jika kondisi temperatur tidak cukup kompleks, contohnya perlu d ipertimbangkan variasi harga/nilai konduktivitas thermal yang tergantung pada te mperatur atau variasi koefisien perpindahan panas diluar permukaan atau perpinda han panas radiasi dipermukaan yang menjadikan tidak mungkin diselesaikan secara analitis. Oleh karena itu, solusi analitik dibatasi untuk masalah yang simple at au dapat disederhanakan dengan pendekatan yang dapat diterima. Pemodelan lebih baik Biasanya solusi model realistic adalah lebih baik dibandingkan solusi eksak. Fleksibilitas Dengan metode numeric, idealnya cocok untuk perhitungan dan permasalahan yang sa ngat luas dapat diselesaikan dengan sedikit modifikasi pada suatu kode atau vari able yang diinput. Keadaan kompleks Beberapa masalah dapat diselesaikan secara analitik tetapi prosedurnya kompleks dan hasilnya tidak sesuai dengan yang diharapkan. Sifat manusia Kebiasaan manusia lebih memilih sesuatu yang mudah sehingga pada kenyataannya se karang para enginer menggunakan computer dengan software yang canggih dan mengha silkan hasil yang akurat. Dalam bab ini kita akan mempelajari bagaimana menghitung dan menyelesaikan masal ah perpindahan panas dengan menggunakan satu atau lebih pendekatan secara numeri k. Rumusan persamaan diferensial menggunakan finite difference Metode numerik untuk menyelesaikan persamaan diferensial berdasarkan pergantian persamaan diferensial menjadi persamaan aljabar. Ini dinamakan metode finite dif ference. Formula finite diference dapat dengan mudah menyelesaikan persoalan perpindahan panas dua dimensi atau tiga dimensi dengan persamaan diferensial orde dua.