Mengenal CFD, Selayang Pandang

Dewasa ini CFD bnyak sekali digunakan baik oleh pihak industry maupaun akademika, sesuai dengan perkembangan kemampuan komputer dalam menghitung, baik kecepatan pemrosesan data maupun tempat untuk menyimpan data tersebut, sehingga metode numerik (sebagai dasar dari CFD) semakin mendekati kondisi aktual. pada awalnya CFD sangat populer digunakan pada wilayah aeronatika dan astronoutika, tetapi saat ini metode CFD digunakan secara luas untuk menyelesaikan permasalan yang komplek di dunia teknik. CFD merupakan subyek pembelajaran yang diturunkan dari mekanika fluida dan themodinamika, khususnya proses perpindahan panas, saat ini aplikasi CFD dipakai dalam bidang Kimia, Proses, Arsitektur dan Gedung, Energi, Teknik Lingkungan, Teknik mesin, dan masih banyak lainya. aplikasi CFD dalam dunia Sipil, arsitektur dan Lingkungan saat ini banyak dipakai terutama untuk mendesain rumah, bangunan sehingga energi yang dikeluarkan dari bangunan tersebut minimal, hal ini tentunya semakin menghemat biaya operasi dari gedung. dewasa ini pemakain CFD dalam fire engineering juga semakin ditingkatkan, sehingga proses pembakaran baik dengan sistem terbuka maupun tertutup dapat semakin dioptimalkan. Misalnya Fire Dynamic merupakan subyek dengan fisik, kimia yang komple termasuk didalamnya interaksi antara fluida, thermodinamika, pembakaran bahkan efek multifase[1]

Apa Sebenarnya CFD
CFD merupakan cabang ilmu pengetahuan baru yang menggabungkan tidak hanya mekanika fludida dan matematika tetapai juga ilmu komputer.
Mekanika Fluida sangat dibutuhkan untuk mempelajari kondisi fluida apakah bergerak atau diam (fluid in dynamic mode) atau dalam kondisi diam (fluid in stationary mode), CFD sangat berguna untuk kondisi fluida dalam kondisi bergerak dan sifat-sifatnya baik secara kimia maupun proses termodinamikanya sehingga proses pembakaran dengan reaksi kimianya dapat memungkinkan untuk disimulasikan. sifat fisik dari fluida yang bergerak secara dasar dapat dimodelkan ke dalam matematika, umumnya bentuk turunan, persamaan ini sering disebut persamaan CFD [2]


Hukum Fundamental [3]
Tiga hukum yang dipakai dalam perhitungan proses perpindahan (transport system) dalam CFD adalah
1. Hukum konservasi masa ( transport of mass)
2. Hukum Kedua Newton, tentang gerak ( transport of momentum)
3. Hukum 1 Thermodynamika (transport of energy)
namun adakalanya diperlukan persamaan lain misalnya magnet, listrik dan lainya.

Element CFD
berbagai jenis software seperti ANSYS, FLUENT dilengkapi CFD packet yang user friendly dengan GUI (graphical user interface) yang dapat dengan mudah mengolah input lalu menghitung hasilnya. element untuk menghitung analisis CFD terdapat tiga proses [4]
1. Pre processor
2. Solver
3. Post Processor

hubungan ketiganya selengkapnya dapat dilihat pada gambar di bawah berikut (attachment)
Refferensi
[1] Computational Fluid Dynamics in Fire Engineering: Theory, Modelling and Practice
Oleh Guan Heng Yeoh,Kwok Kit Yuen ,Butterworth-Heinemann. 2007 : hal 1-2
[2] Computational Fluid Dynamics: A Practical Approach by DrJiyuan Tu, Jiyuan Tu, Guan Heng Yeoh and Chaoqun LIU, Butterworth-Heinemann. 2007 :
[3] Essential Computational Fluid Dynamics,Oleg Zikanov, Wiley : 2010
[4] Computational fluid dynamics, T. J. Chung, Cambridge University Press :2002

Read More