Perpustakaan Digital ITB

Penelitian mengenai media berpori terus berkembang, namun perangkat numerik untuk mempelajari pengendalian aliran pada media tersebut masih terbatas. Tugas akhir ini mengembangkan suatu kerangka kerja Lattice Boltzmann Method (LBM) untuk mensimulasikan aliran fluida melalui struktur berpori. Kerangka kerja ini mengintegrasikan persamaan Darcy–Brinkman–Forchheimer (DBF) dan menggunakan Immersed Boundary Method (IBM) untuk merepresentasikan silinder berpori pada grid Kartesius yang tidak mengikuti bentuk geometri benda. Kombinasi kedua metode tersebut juga mempersiapkan model untuk penelitian lanjutan yang melibatkan benda bergerak. Kerangka kerja yang dikembangkan kemudian divalidasi dengan membandingkan hasil simulasi terhadap studi acuan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa model mampu mereproduksi tren yang sama dengan studi acuan dengan perbedaan di bawah 10%. Kerangka kerja yang diusulkan menghasilkan simulasi yang stabil untuk silinder berpori diam maupun yang berosilasi translasi, serta mampu menghasilkan riwayat gaya aerodinamika dan struktur wake yang konsisten dengan hasil numerik yang telah dipublikasikan. Meskipun masih ditemukan ketidakstabilan numerik pada kombinasi tertentu dari bilangan Darcy dan porositas, kerangka kerja LBM-IBM yang dikembangkan berhasil mensimulasikan aliran di sekitar media berpori dan memberikan landasan yang kuat untuk penelitian lanjutan mengenai media berpori bergerak.