TUGAS

PERPINDAHAN PANAS II

Disusun oleh:

ROFIQ AHMAD FAUZI

L2E009018

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2011

Konveksi Paksa pada sebuah Plat Datar

Pada permasalahan ini terdapat sebuah plat datar pada temperatur konstan 413 K. Lebar plat besarnya tak-hingga. Profil kecepatan fluida adalah seragam pada x = 0. Temperatur aliran bebas dari fluida 353 K. Asusmsi aliran inkompresibel menjadi tidak valid ketika perbedaan temperatur antara plat dan aliran bebas cukup tinggi. Dikarenakan hal ini, kita akan memperlakukannya sebagai aliran kompresibel. Kita akan menganalisa aliran fluida dengan kondisi.

untuk kondisi aliran yang diinginkan. Digunakan kondisi aliran bebas

berdasar hukum gas ideal, maka berlaku persamaan

kita menganggap lapisan batas turbulen berkembang sepanjang plat. Ketika ketebalan lapisan batas berkembang laju perpindahan panas konveksi dan koefisien perpindahan panas konveksi akan menurun.

Gb. Boundary Layer pada Perpimdahan Panas Konveksi

GAMBIT

Menjalakan Program Gambit.exe

Create Vertices (membuat titik)

Operation > Geometry > Vertex

Posisi vertex sistem koordinat kartesianVertex 1 (0, 0)Vertex 2 (1, 0)Vertex 3 (1, 1)Vertex 4 (0, 1)

Create Edge ( membuat garis )

Operation > Geometry > Edge

Create Face ( membuat luasan )

Operation > Geometry > Face

Mesh ( membagi geometri menjadi elemen )

Operation > Mesh > Edge

Type : Successive ratio

Ratio : 1

Interval Count 30 (horizontal)

Type : Successive ratio

Ratio : 1.08

Interval Count 100 (vertikal)

Operation > Mesh > Face

Pada Main Menu

Solver > Fluent/UNS

Create Boundary Types

Operation > Zones > Specify Boundary Types

Simetri >> Symmetry

Keluar >> Pressure outlet

Dinding >> Wall

Masuk >> Velocity inlet

Save and Export

Main Menu > File > Save

Main Menu > File > Export > Mesh

FLUENT

Start > Programs > Fluent Inc > FLUENT 6.0

Versions > 2ddp > Run

Import Grid

Main Menu > File > Read > Case

Check and Display Grid

Main Menu > Grid > Check (untuk mengecek grid )

Main Menu > Grid > Info > Size

Main Menu > Display > Grid

Define Solver Properties

Main Menu > Define > Models > Solver

Solver >> segregated

Formulation >> implicit

Space >> 2D

Time >> Steady

Velocity Formulation >> Absolute

Main Menu > Define > Models > Energy

Main Menu > Define > Models > Viscous

Model >> k-epsilon

K-epsilon Model >> realizable

Near wall treatment >>

Enhanced wall treatment

Enhanced wall >> Thermal

effects

Define Material Properties

Main Menu > Define > Materials

Name >> air

Material type >>

fluid

Fluid materials >>

air

Density >> ideal gas

Cp >>

Thermal

Condictivity >>

Viscosity

Define Operating Conditions

Main Menu > Define > Operating Conditions

Pressure >> 101325 Pa

Define Boundary Conditions

Main Menu > Define > Boundary Conditions

Velocity magnitude >> 1

Temp. >> 1

Turb. KE >> 1

Turb. dissip. rate >> 1

Gauge Press. >> 0

Backflow Total Temp. >> 300

Backflow Turb. KE >> 1

Backflow Turb. Dissip. rate >>

1

Thermal >>

Thermal cond. >> temp

Temperature >> 413

Solve

Main Menu > Solve > Controls > Solution

Density >> Second order upwind

Momentum >> Second order upwind

Turbulence KE >> Second order upwind

Turbulance dissipation rate >> Second order upwind

Energy >> Second order upwind

Menentukan Initial Guess

Main Menu > Solve > Initialize > Initialize

Compute from >> masuk

X verlocity >> 1

Turbulence KE >> 0.00015

Menentukan kriteria Convergence

Main Menu > Solve > Monitors > Residual

Iterasi sampai Convergence

Main Menu > Solve > Iterate

Hasil Analisa

Main Menu > Report > Reference Values

Compute from >> masuk

Reference zone >> fluid

Main Menu > Plot > XY Plot

Options >> X Axis

Plot direction >> X =

1, Y = 0

Y axis >> Turbulance

(Wall Yplus)

X axis >> Direction

vector

Surfaces >> plate

Options >> Y Axis

Plot direction >> X =

0, Y = 1

Y axis >> Direction

vector

X axis >> Velocity

(X velocity)

Surfaces >> outflow

Pengeplotan Kontur

Gambar kontur temperatur

Gambar kontur turbulensi

gambar kontur velocity