Path: Top > S2-Theses > Physics-FMIPA > 2013

ANALISIS PEMBENTUKAN VORTISITAS FLUIDA 2-D DENGAN METODE BEDA HINGGA

ANALYSIS OF THE 2-D FLUID VORTICES FORMATION BY FINITE DIFFERENCE METHOD

Master Theses from JBPTITBPP / 2017-09-27 14:41:03
Oleh : CAHYO AJI HAPSORO (NIM : 20211002), S2 - Physics
Dibuat : 2013, dengan 8 file

Keyword : Aliran fluida, bilangan Reynolds, persamaan Navier-Stokes, vortisitas.

Persamaan dasar aliran fluida yang disebut dengan persamaan Navier-Stokes merupakan persamaan diferensial parsial non linier yang kompleks. Untuk menyelesaikan dan memodelkan aliran fluida perlu dilakukan pendekatan numerik yang salah satunya adalah dengan metode beda hingga. Penyelesaian persamaan Navier-Stokes dilakukan dengan meninjau beberapa asumsi penyederhanaan yaitu: fluida bersifat tak termampatkan, parameter aliran bergantung pada arah spasial x dan y, serta semua variabel dianggap sebagai fungsi periodik. Pemodelan


numerik dilakukan untuk menghitung ketidakstabilan Kelvin-Helmholtz lapisan campuran, evolusi struktur vorteks dan dipol vorteks. Ketidakstabilan Kelvin-


Helmholtz divariasi dengan nilai panjang gelombang gangguan sebesar 0.5 x l = L dan 0.25 x l = L . Panjang gelombang perturbasi atau rasio λ/Lx yang semakin kecil


akan membentuk vorteks yang semakin banyak dan letaknya saling berdekatan. Sebaliknya, rasio λ/Lx yang semakin besar akan menyebabkan sedikit vorteks yang dapat terbentuk. Variasi panjang gelombang perturbasi juga mempengaruhi lamanya keadaan akhir. Perturbasi dengan panjang gelombang λ=0.25Lx akan membutuhkan waktu dua kali lipat dari waktu yang diperlukan perturbasi dengan


panjang gelombang λ=0.5Lx untuk mencapai kondisi akhir yang sama. Bilangan Reynolds (Re) juga divariasi dengan nilai 1000, 3000, dan 5000. Hasil pemodelan menunjukkan bahwa untuk ketiga Re tersebut, aliran fluida bersifat laminar, kritis, dan turbulen secara berurutan. Hal ini terindikasi oleh arah medan vortisitas serta distribusi massa jenis fluida. Semakin besar kecepatan aliran, maka akan sifat aliran akan menjadi semakin acak atau turbulen.

Deskripsi Alternatif :

Navier-Stokes equation is a complex non-linear second-order partial differential equation describing a fluid flow. To solve and model the fluid flow, a numerical


method called the finite difference method is frequently used. Several assumptions are incorporated in numerically solving the Navier-Stokes equation: the fluid is incompressible, fluid flow parameters depend on its positions, and all variables are considered as periodic function. In this paper numerical calculation


has been carried out to model the Kelvin-Helmholtz instability of mixed layer and evolution of vortex structure and vortex dipole. The calculation is done by varying the value of perturbation wavelength 0.5 x l = L and 0.25 x l = L . The smaller the value of perturbation wavelength or is called ratio λ/Lx the more larger vortices formed and its position will be close to others. In other hand, the larger ratio λ/Lx the more little the vortices formed. The variation of perturbation wavelength is also influences final condition time. Perturbation wavelength λ=0.25Lx will needs double time from time which needed by perturbation wavelength λ=0.5Lx to aim the same final condition. Reynolds number (Re) is also varied at 1000, 3000, 5000. The results show that for the three values of Re, the properties of the flows are laminar, critical, and turbulent, respectively as indicated by the vortices


direction and distribution of fluid density. The larger the value of fluid velocity is, the more random and turbulent the fluid is.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id