Perpustakaan Digital ITB

Studi karakteristik transfer kalor Phase Change Material (PCM) organik berbasis Asam Laurat (Lauric acid, LA) dan komposit magnetik dilakukan melalui metode simulasi yang didukung oleh data eksperimen. Simulasi dijalankan pada konfigurasi kotak tiga dimensi dengan pemanasan terkontrol di dinding kiri menggunakan metode Volume of Fluid (VOF) pada perangkat lunak Ansys Fluent. Material komposit berupa Fe3O4 dan NiFe2O4 masing-masing sebesar 2 wt% ditambahkan ke dalam LA untuk meningkatkan sifat termal dan responsnya terhadap aplikasi termomagnetik. Parameter input simulasi dikalibrasi berdasarkan data eksperimen terdahulu mengenai pelelehan PCM berbasis LA. Penggunaan PCM dipilih karena sifatnya yang ramah lingkungan, stabil, serta memiliki kapasitas kalor laten tinggi. Tujuan utama kajian ini adalah mengevaluasi distribusi temperatur, dinamika fraksi cair, dan pola perpindahan kalor pada LA murni serta komposit LA/Fe3O4 dan LA/NiFe2O4 selama proses transisi fase. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pelelehan dimulai dari sisi pemanasan dan berkembang ke arah kanan seiring bertambahnya waktu, diiringi pembentukan pola konveksi alami yang semakin kuat pada daerah yang telah mencair. Penambahan partikel magnetik terbukti meningkatkan laju perpindahan kalor, yang ditunjukkan oleh waktu pelelehan penuh yang lebih cepat hingga sekitar 10 menit dibandingkan LA murni. Perbandingan hasil simulasi dengan data eksperimen menunjukkan kesesuaian yang baik sehingga memvalidasi model numerik yang digunakan. Studi ini memberikan dasar pemahaman kuantitatif mengenai peningkatan performa termal LA melalui penambahan komposit magnetik Fe3O4 dan NiFe2O4.