Perpustakaan Digital ITB

Simulasi aliran inkompresibel adalah salah satu topik yang paling banyak diteliti di keilmuan aerodinamika. Asumsi inkompresibel dapat digunakan untuk mensimulasikan aliran yang bergerak pelan melalui suatu benda untuk mendapatkan koefisien aerodinamika seperti koefisien gaya angkat dan gaya hambat. Salah satu proses dalam mensimulasikan aliran adalah meshing. Umumnya, meshing bisa memakan banyak waktu dan sulit digunakan untuk mensimulasikan benda bergerak dan berdeformasi. Untuk menjawab permasalahan ini, metode tanpa mesh seperti MPS dan SPH dikembangkan untuk melakukan simulasi dengan metode tanpa mesh dimana partikel bertindak sebagai satuan komputasi untuk menggantikan mesh, hal ini dapat mempercepat waktu komputasi. MPS dikembangkan lebih lanjut menjadi LSMPS yang memiliki tingkat akurasi yang lebih baik, penelitian lanjutan juga memungkinkan multi-resolution dimana distribusi partikel di area yang membutuhkan akurasi tinggi dapat dibuat padat dan area yang jauh dari objek dibuat renggang. Umumnya, metode partikel menggunakan kerangka Lagrangian, namun kerangka Eulerian memiliki kelebihan karena posisi partikel tidak bergerak terhadap waktu sehingga susunan partikel tetap sama sepanjang simulasi. Namun pada kerangka Eulerian, terdapat suku konveksi yang harus distabilkan karena merupakan persamaan differensial parsial hiperbolik. Pada penelitian ini, penalisasi Brinkman juga digunakan untuk memodelkan aliran pada batas benda padat, kecepatan pada benda padat dapat dibuat untuk memenuhi kondisi non-slip pada batas benda padat. Kasus yang digunakan adalah aliran dua dimensi melalui sebuah lingkaran.