Perpustakaan Digital ITB

Aliran udara dapat dinyatakan dalam vektor, medan kecepatan, kontur, serta streamline dalam ruang melalui simulasi program Computational Fluid Dynamics (CFD) sederhana dengan MATLAB. Simulator dikembangkan dari program simulasi yang disusun oleh Coe (2011) dan Bintang (2017) dengan menggunakan model sistem ruang tertutup 2- dan 3-dimensi yang dilengkapi penggerak aliran fluida. Skema komputasi dan algoritma dibangun untuk menyelesaikan persamaan Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) dengan metode koreksi tekanan Poisson, pada skema volume hingga, dengan penempatan titik uji berselang-seling (staggered-grid). Komponen fluktuasi pada RANS dipecahkan melaui permodelan turbulen k-ε. Program simulasi ini telah berhasil menampilkan pola pergerakan fluida untuk aliran laminar dan turbulen. Validasi program dilakukan melalui perbandingan data hasil simulasi terhadap dua program referensi pada 9 titik uji. Dari hasil simulasi sistem 2-dimensi dengan bilangan Reynolds 102 hingga 3 × 105, diperoleh galat maksimum sebesar 8,4 × 10-5 untuk kecepatan arah x, 6,9 × 10-5 untuk kecepatan arah y, dan 7,5 × 10-6 untuk tekanan. Sementara dari data streamline diketahui bahwa karakteristik aliran turbulen mulai muncul sejak Re 103 dan menjadi dominan turbulen pada Re 1,5 × 105.