Video Tubes CFD : Simulasi Aliran Konveksi Pada Dapur Pribadi (2D)

Setelah melakukan pengambilan data aktual pada kasus kenyamanan termal dapur ini, saya mencoba membandingkan hasilnya dengan menggunakan simulasi CFD. Dengan tujuan untuk memvalidasi hasil eksperimen yang dibuat. Berikut hasilnya :

Simulasi


Link youtube : http://youtu.be/fMnl0OShH3o
atas nama : AlmerFarhan
tag : komputasi teknik, cfd, dan aliran temperatur


Data Perhitungan

Link youtube : http://youtu.be/7BkcYuGY1_A

atas nama : AlmerFarhan

tag : komputasi teknik, cfd, dan aliran temperatur

Terima Kasih

Video Uas Komtek : Menghitung Konveksi Udara Dalam Dapur

Menghitung konveksi secara manual, merupakan cara yang mudah ketika semua variabel diketahui, tetapi akan terasa sulit jika terdapat banyak data yang digunakan. Penggunaan Visual Basic disini digunakan untuk mempermudah perhitungan konveksi udara dengan langsung menginput nilai terkait dalam sebuah kasus.

Pemograman ini tidak terhubung dengan excel (seperti pada program regresi linear). Program ini dibuat untuk menganalisa konveksi yang terjadi pada dapur dengan berbagai ketetapan baku seperti koefisien konduksi udara 0,024 serta sumber panas dari api kompor diasumsikan 100 derajat celcius atau 373K.  Kemudian data temperatur ruang yang didapat nantinya untuk mencari delta temperatur (Tsumber - Truang) . Dengan menginput data tersebut nantinya akan didapat nilai q pada setiap kasus. Berikut hasilnya selama 2 menit video berlangsung :

link video : http://youtu.be/d6g3xWh4Dos

atau search by name : video uas komtek

Langkah Pembuatan :
1. Masukkan ketetapan data terkait (konduktivitas termal udara, luasan bidang olah, sumber panas)
2. Masukkan data temperatur ruang sesuai waktu dan keadaan (aktual dan simulasi)
3. Hitung Konveksi q=h.A. (delta T)
4. Hitung Prosentasi keakuratan antara aktual dan simulasi (%)
5. Pastikan dapat berjalan baik dengan data dan satuan yang sesuai
6. selesai

Coding :
Private Sub CommandButton1_Click()
Dim menit, koef, acer, atcer, tsumber, t1, t2, t3, t4 As Double

'input data
menit = TextBox1.Text
koef = TextBox2.Text
acer = TextBox3.Text
atcer = TextBox4.Text
tsumber = TextBox5.Text
t1 = TextBox6.Text
t2 = TextBox7.Text
t3 = TextBox8.Text
t4 = TextBox9.Text

'hitung konveksi aktual
'hitung cerobong
q1 = koef * acer * (tsumber - t1)
TextBox10.Text = q1
Label13.Caption = menit

'hitung tanpa
q2 = koef * atcer * (tsumber - t2)
TextBox11.Text = q2
Label14.Caption = menit


'hitung konveksi simulasi
'hitung cerobong
q3 = koef * acer * (tsumber - t3)
TextBox13.Text = q3
Label15.Caption = menit

'hitung tanpa
q4 = koef * atcer * (tsumber - t4)
TextBox12.Text = q4
Label17.Caption = menit


'hitung prosentasi cerobong
persen1 = ((q3 - q1) / q3) * 100
TextBox14.Text = persen1

'hitung prosentasi tanpa cerobong
persen2 = ((q4 - q2) / q4) * 100
TextBox15.Text = persen2

End Sub


Private Sub CommandButton2_Click()
TextBox1.Text = Clear
TextBox6.Text = Clear
TextBox7.Text = Clear
TextBox8.Text = Clear
TextBox9.Text = Clear
TextBox10.Text = Clear
TextBox11.Text = Clear
TextBox12.Text = Clear
TextBox13.Text = Clear
TextBox14.Text = Clear
TextBox15.Text = Clear
Label13.Caption = menit
Label14.Caption = menit
Label15.Caption = menit
Label17.Caption = menit

End Sub



Private Sub UserForm_Activate()

TextBox2.Text = 0.024
TextBox3.Text = 10
TextBox4.Text = 11
TextBox5.Text = 373

End Sub


Private Sub CommandButton3_Click()
Unload Me
End Sub

Terima Kasih

Video UAS Komtek : Menghitung Konduksi Pada Dapur

Konduksi dan konveksi adalah hal yang paling dominan terjadi dalam dapur, ketika api kompor yang menyala menyebabkan panas pada sekelilingnya. perpindahan konduksi dapat terjadi dengan mudah pada meja dibawah kompor (meja kayu) kemudian dinding yang bersentuhan dekat dengan kompor (sumber panas).

Dari perhitungan konduksi ini, membutuhkan nilai luasan tiap bidang yang dikonduksikan, ketebalan benda, dan juga koefisien konduktivitas tiap material yang dicobakan. Berikut hasil video rekan jejak berdurasi 2 menit :

Link video : http://youtu.be/Y87g3GYICQ4
search by name Video : UAS KOMTEK (3) :Menghitung Konduksi Udara Dalam Dapur Dengan Visual Basic


Langkah Penyelesaian Konduksi
1. Menginput data yang ingin didapatkan seperti, konduktivitas tiap material, luasan dan ketebalan benda uji
2. Masukkan temperatur benda uji (kelvin)
3. Masukan ke dalah rumus konduksi Q = K. A (delta T) /d(tebal) satuan watt
4. Runing program dan pastika satuan dan rumus benar
5. Selesai

Coding :
Private Sub UserForm_Activate()
TextBox1.Text = 1.73 'kondultivitas dinding
TextBox2.Text = 0.16 'konduktivitas kayu
TextBox3.Text = 373 'asumsi panas kompor 373 kelvin

End Sub

Private Sub CommandButton1_Click()
Dim koefmeja, koefdinding, tempsumber, luasanmeja, tebalmeja, tempmeja, t1m, luasandinding, tebaldinding, tempdinding As Double
Dim qmeja, qdinding As Double


'Input Data Ketetapan
koefdinding = TextBox1.Text 'koefisien beton
koefmeja = TextBox2.Text 'koefisien konduksi kayu
tempsumber = TextBox3.Text 'temperatur kompor

'Input Data Meja
tempmeja = TextBox4.Text 'temperatur meja
luasanmeja = TextBox6.Text '(panjang x lebar) meja
tebalmeja = TextBox7.Text 'tebal meja (m)

'Input Data Dinding
tempdinding = TextBox8.Text 'temperatur dinding
luasandinding = TextBox10.Text '(panjang x lebar) dinding
tebaldinding = TextBox11.Text 'tebal dinding (m)

'input rumus
qmeja = koefmeja * luasanmeja * (tempsumber - tempmeja) / tebalmeja
qdinding = koefdinding * luasandinding * (tempsumber - tempdinding) / tebaldinding

'input output hasil
TextBox12.Text = qmeja
TextBox14.Text = qdinding

End Sub
Private Sub CommandButton2_Click()
TextBox4.Text = Clear
TextBox6.Text = Clear
TextBox7.Text = Clear
TextBox8.Text = Clear
TextBox10.Text = Clear
TextBox11.Text = Clear
TextBox12.Text = Clear
TextBox14.Text = Clear
End Sub

Private Sub CommandButton3_Click()
Unload UserForm3
End Sub

Terima Kasih

Video Uas Komtek : Regresi Linear (Temperatur vs Waktu) Pada Dapur

Program regresi linear ini adalah program umum, yang dahulu pernah saya pelajari bersama teman - teman komputasi. Pada awalnya program ini sangatlah standart, tetapi berkat bimbingan dosen dan belajar bersama dengan teman seperjuangan, akhirnya penggunaan program komputasi dengan visual basic dapat lebih sempurna. Berkat bantuan dari mas hasnan pula akhirnya saya dapat membuat suatu program visual basic dengan menghubungkan ke nilai perhitungan excel. 

Program ini dibuat untuk mempermudah perhitungan dan analisa numerik kasus tugas besar saya yaitu mengetahui kenyamanan termal dapur rumah dengan menggunakan cerobong udara dan tanpa cerobong udara. kenapa memakasi regresi linear? karena semakin lama waktu penggunaan kompor yang menyala akan meningkatkan temperatur dapur. dan untuk menurunkannya sumber panas harus dimatikan.

Berikut video yang berhasil saya rekam, dengan berdurasi 4 menit, semoga dapat memberi pencerahan.




link video : http://youtu.be/gskw5UT3Ql4
atau search by name : video uas komtek

Langkah pembuatan :

1. input nilai x dan y pada tabel excel yang tersedia,kemudian buat link ke syntax

2. menghitung nilai x^2 dan x kali y

3. hitung sum tiap nilai x, y, x^2, dan x kali y

4. masukkan ke dalam persamaan linear

5. tetapkan variabel x sebagai nilai yang selalu muncul saat dirunning

6. atur menu reset

7. atur menu exit

8 running program dan pastikan nilai terhubung ke excel dengan baik

9.selesai

Coding

Private Sub cmd1_Click() ' data untuk aktual cerobong pada excel
texty1.Text = Cells(10, 4)
texty2.Text = Cells(11, 4)
texty3.Text = Cells(12, 4)
texty4.Text = Cells(13, 4)
texty5.Text = Cells(14, 4)
texty6.Text = Cells(15, 4)
texty7.Text = Cells(16, 4)

End Sub

Private Sub cmd2_Click() ' data untuk aktual tanpa cerobong pada excel
texty1.Text = Cells(10, 4)
texty1.Text = Cells(10, 5)
texty2.Text = Cells(11, 5)
texty3.Text = Cells(12, 5)
texty4.Text = Cells(13, 5)
texty5.Text = Cells(14, 5)
texty6.Text = Cells(15, 5)
texty7.Text = Cells(16, 5)
End Sub

Private Sub cmd3_Click() ' data untuk simulasi cerobong pada excel
texty1.Text = Cells(10, 6)
texty2.Text = Cells(11, 6)
texty3.Text = Cells(12, 6)
texty4.Text = Cells(13, 6)
texty5.Text = Cells(14, 6)
texty6.Text = Cells(15, 6)
texty7.Text = Cells(16, 6)
End Sub

Private Sub cmd4_Click() ' data untuk simulasi tanpa cerobong pada excel
texty1.Text = Cells(10, 7)
texty2.Text = Cells(11, 7)
texty3.Text = Cells(12, 7)
texty4.Text = Cells(13, 7)
texty5.Text = Cells(14, 7)
texty6.Text = Cells(15, 7)
texty7.Text = Cells(16, 7)
End Sub

Private Sub cmdcalculate_Click()
Dim x, y, xy, n As Double
Dim x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7 As Double
Dim y1, y2, y3, y4, y5, y6, y7 As Double
Dim x2_1, x2_2, x2_3, x2_4, x2_5, x2_6, x2_7 As Double
Dim xy_1, xy_2, xy_3, xy_4, xy_5, xy_6, xy_7 As Double
Dim sum_x, sum_y, sum_x2, sum_xy, a0, a1 As Double

n = 7 'jumlah variabel input x

'variabel x
x1 = textx1.Text
x2 = textx2.Text
x3 = textx3.Text
x4 = textx4.Text
x5 = textx5.Text
x6 = textx6.Text
x7 = textx7.Text
'variabel y
y1 = texty1.Text
y2 = texty2.Text
y3 = texty3.Text
y4 = texty4.Text
y5 = texty5.Text
y6 = texty6.Text
y7 = texty7.Text

'nilai x^2
x2_1 = x1 ^ 2
x2_2 = x2 ^ 2
x2_3 = x3 ^ 2
x2_4 = x4 ^ 2
x2_5 = x5 ^ 2
x2_6 = x6 ^ 2
x2_7 = x7 ^ 2


'nilai xy
xy_1 = x1 * y1
xy_2 = x2 * y2
xy_3 = x3 * y3
xy_4 = x4 * y4
xy_5 = x5 * y5
xy_6 = x6 * y6
xy_7 = x7 * y7


'nilai sums
sum_x = Val(x1) + Val(x2) + Val(x3) + Val(x4) + Val(x5) + Val(x6) + Val(x7)
sum_y = Val(y1) + Val(y2) + Val(y3) + Val(y4) + Val(y5) + Val(y6) + Val(y7)
sum_x2 = (x1 ^ 2) + (x2 ^ 2) + (x3 ^ 2) + (x4 ^ 2) + (x5 ^ 2) + (x6 ^ 2) + (x7 ^ 2)
sum_xy = (x1 * y1) + (x2 * y2) + (x3 * y3) + (x4 * y4) + (x5 * y5) + (x6 * y6) + (x7 * y7)

'mencari linear equation
a0 = ((sum_y * sum_x2) - (sum_x * sum_xy)) / ((n * sum_x2) - (sum_x ^ 2))
a1 = ((n * sum_xy) - (sum_x * sum_y)) / ((n * sum_x2) - (sum_x ^ 2))

Labela1.Caption = a1
Labela0.Caption = a0


End Sub

Private Sub cmdclear_Click()

texty1.Text = Clear
texty2.Text = Clear
texty3.Text = Clear
texty4.Text = Clear
texty5.Text = Clear
texty6.Text = Clear
texty7.Text = Clear
Labela1.Caption = Clear
Labela0.Caption = Clear
End Sub

Private Sub cmdexit_Click()
Unload regresilinear
End Sub


Private Sub UserForm_Activate()
textx1.Text = Cells(10, 3)
textx2.Text = Cells(11, 3)
textx3.Text = Cells(12, 3)
textx4.Text = Cells(13, 3)
textx5.Text = Cells(14, 3)
textx6.Text = Cells(15, 3)
textx7.Text = Cells(16, 3)


End Sub

Terima kasih

Progress Tugas Besar CFD dan Komtek (kenyamanan termal pada dapur dengan menggunakan cerobong udara))

Tema : Mengetahui kenyamanan termal pada dapur rumah dengan menggunakan cerobong udara .

Pendahuluan

    Dapur merupakan bagian penting dalam sebuah rumah yang sering kali dilupakan. Orang terlalu fokus terhadap area pribadi seperti kamar, ruang keluarga, bahkan kamar mandi. Padahal menurut saya dapur merupakan bagian penyumbang ketidaknyaman terbesar, karena dapur sering menimbulkan bau tidak sedap ketika memasak serta meningkatkan panas terhadap ruangan disekitar dapur.
     Dalam kasus ini, dapur di rumah saya memiliki ukuran 3 x 3 meter, dilengkapi dengan berbagai peralatan seperti lemari dapur, rak piring,meja, kompor dan alat masak seperti pada umumnya dapur. Daerah dapur yang terletak di tengah rumah sehingga jauh dari ventilasi udara masuk dan keluar membuat dapur terasa pengap dan panas ketika memasak. Kemudian untuk menyelesaikan permasalahan ini banyak solusi yang dianjurkan, seperti memasang blower, memasak alat penyerap asap, serta membuat aliran udara keluar (cerobong). Dari solusi yang ada akhirnya dipilih pembuatan cerobong udara kecil pada atas plafon sebagai solusi terbaik, karena biaya pemasangan dan biaya harian yang murah dan mudah dibanding dengan membeli alat berteknologi canggih. Akhirnya dapur di rumah saya dimodifikasi kira - kira 4 tahun yang lalu, alhasil temperatur ruang dapur menjadi menurun sehingga memasak menjadi lebih nyaman. Oleh karena itu pada tugas besar CFD dan Komputasi Teknik ini, saya mengangkat tema kenyamanan termal pada dapur dengan menggunakan cerobong. Dengan membandingkan data pengukuran temperatur dengan menggunakan cerobong udara dan tanpa cerobong udara (cerobong ditutup plastik) pada tiap titik tertentu dengan pengambilan data tiap 10 menit dalam 1 jam pengambilan data. Pengambilan data dilakukan pada waktu jam sibuk di dalam dapur yaitu jam 6 pagi saat Ibu sudah mulai memasak. Berikut ilustrasi dapur di rumah saya :

Gambar 1. Ilustrasi Aktual Pada Dapur di Rumah

Gambar denah tampak atas :

Gambar 2. Denah tampak atas (daerah dapur dan sekelingnya,dan aliran udara masuk keluar)

Studi literatur

Pada umumnya suatu ruangan memiliki temperatur ruangan antara 27-28 derajat celcius pada keadaan normal. Tetapi untuk kenyamanan dalam suatu ruangan idealnya adalah 21-25 derajat celcius atau 294K - 298K. Untuk mencapai temperatur ruang berkisar 21-25 derajat celcius di Indonesia sangat sulit jika tidak menggunakan pendingin ruangan. Dalam kasus kenyamanan termal ruang banyak faktor terkait, seperti efek suhu lingkungan, radiasi matahai, efek konduksi dan konveksi. serta faktor konduktivitas termal tiap material yang adadalam suatu ruangan. Dalam kasus   dapur ini saya membutuhkan nilai konduktivitas termal seperti pada dinding dan udara yang mengalir. berikut rinciannya :

Gambar 3. Daftar Konduktifitas Termal (ref : wikipedia)

konduktivitas termal adalah kemampuan material untuk menghantarkan panas. Sesuai tabel di atas nilai konduktivitas udara 0.024 W/mK dan dinding beton 1.73 W/mK

Permasalahan

Dapur yang ada di rumah saya memiliki permasalahan yaitu tingkat kepengapan dan temperatur yang meningkat pada saat memasak menyebabkan ketidaknyamanan. Selain itu,panas yang terjadi di dapur menyebabkan temperatur pada daerah sekitar dapur meningkat yaitu pada ruang makan dan ruang keluarga. Dengan mengunakan cerobong penurunan temperatur secara aktual telah terjadi ,sesuai dengan pengambilan data temperatur. oleh karena itu untuk memvalidasi hasil digunakan bahasa pemograman dengan rumusan terkait ditambah dengan pembuktian CFD (computational fluid dynamics)

Tujuan

Melalui simulasi CFD dan Komputasi Teknik ini diharapkan dapat memvalidasi hasil pengukuran data (eksperimen) untuk mengetahui efektivitas penggunakan cerobong udara dalam dapur.

Pembatasan masalah (asumsi)
1. Penggunaan dapur pada saat jam sibuk di dapur yaitu pukul 06.00 selama 1 jam memasak

2. Dapur terdapat lemari dapur,meja, tabung gas, kompor gas, tempat sampah serta lampu, tetapi dalam simulasi hanya menggunakan kompor gas

3. Hanya lampu yang menyumbang kalor tambahan sebelum dapur digunakan, tetapi dalam penggunaan CFD hanya panas kompor yang digunakan.

4. Ketika memasak,hanya 1 manusia dan api kompor yang menyala konstan yang menyumbang kalor, tetapi dalam simulasi manusia diabaikan.

5. Terdapat inlet udara masuk dari daerah belakang dapur yang diasumsikan berkecepatan 0,01 m/s dengan temperatur 28 derajat celcius

6. Terdapat lubang udara kecil (0,9x0,25 meter) yang terdapat pada sisi atas dapur.

7. Menggunakan 2 termometer ruang dan alat ukur meteran sebagai alat penggambilan data teknis.
8. Mengambil data temperatur pada 3 titik dekat dinding dapur (dengan menggunakan termometer)

Ilustrasi saat pengambilan data ( sesorang sedang memasak pada pukul 06.00 WIB )

Flowchart Penelitian

Gambar 4.  Flowchart Penelitian yang dilakukan

Ilustrasi Dapur Bercerobong udara

Gambar 5. Cerobong nampak dalam ruang

Gambar6. Penampakan asimetris

Pengambilan Data Eksperimen (cerobong dan tanpa cerobong)

Penempatan termometer pada wall 1 , wall 2 dan wall 3 untuk pengambilan data temperatur ruang. berikut gambarnya :

area penempatan termometer

  1. Data temperatur dengan menggunakan Cerobong

(Pengambilan data temperatur pada tiap titik yang berada pada daerah sekitar dinding)

Grafik 1. Berbandingan Data Temperatur berbanding dengan Waktu

Grafik 2. Perbandingan Data Humidity berbanding waktu

2. Data temperatur tanpa menggunakan Cerobong

    (Pengambilan data temperatur pada tiap titik yang berada pada daerah sekitar dinding)

Grafik 3. Berbandingan Data Temperatur berbanding dengan Waktu

Grafik 4. Perbandingan Data Humidity berbanding waktu

Hipotesis :

Berdasarkan data dari pengambilan secara eksperimen dapat dikatakan bahwa penggunaan cerobong udara efektif untuk menurunkan suhu ruang pada daerah dapur, dan selanjutnya akan dibandingankan secara pemograman untuk analisa numerik serta menggunakan CFD (dengan asumsi terkait dengan pendekatan yang sesuai data aktual).

untuk pemograman dan CFD harap bersabar .. Tunggu update terbarunya

Terima Kasih

Menghitung kekuatan struktur monopile wind-turbine

Pada perkuliahan ini membahas tentang perhitungan moment monopile suatu wind turbin yang dipasang di laut. Dalam artian hanya menghitung bagaimana moment yang terjadi pada pemasangan struktur tunggal  tiang (monopile). Perkuliahan berlangsung dinamis, awali dari tanya jawab pada hari senin tentang moment pada bangunan terapung dilaut, mikrohidro , dan panel surya, kemudian  berlanjut pada hari jumatnya dengan membahas perhitungan moment pada struktur bangunan monopile wind turbine di dasar laut lengkap dengan proses komputasi visual basic, analisa numerik dan asumsi yang terkait, pada hari jumat dimulai dengan mas hasnan untuk presentasi kemudian dilanjutkan oleh martin dan helmi dadang. Pada cacatan kuliah ini saya mengingat apa yang saya mampu ingat lalu dicatat, berikut perkembangannya yang saya rangkum jadi satu :

• Bentuk Umum Struktur Bangunan Terapung di Laut :

bangunan yang berada di laut dipasang dengan 2 model umum berdasarkan kedalamannya

1. struktur banguan terapung (floating - wire mooring)

2. struktur banguan terapung (non floating - pile)

Floating :

Non-Floating :

1. monopile  2.tripot 3. jacket 4. grafity

Bagian Struktur Monopile :

sumber : http://www.eon-uk.com/generation/3947.aspx

Faktor Umum Desain Struktur Platform 
1. Wind load
2. Tidal dan wave load
3. Kedalaman laut
4. Ketinggian wind turbine (buckling)
5. Stuktur Tanah (berpasir,padat atau berlumpur)
6. Manufakturing dan Instalasi ,dll

Asumsi yang diinginkan :

1. Menghitung moment dibawah permukaan air laut
2. Menghitung moment = gaya x panjang lengan
3. Gaya yang dihitung hanya gaya tidal dan gaya hidrostatik
4. Gaya hidrostatis = densitas x gravitasi x ketinggian (rho dan g = konstan ; ketinggian h (sesuaian))
5. Gaya tidal ( kecepatan aliran, percepatan, gravitasi, koeffisien tidal, koeffisen inersia dianggap konstan; dengan beda pada pembebanan ketinggian)

6.Gaya persatuan panjang batang dianggap memiliki distribusi yang sama.

Pemograman :
userform and code

asumsi nilai yang konstan :

 
running program :

hasil perhitungan pada ketinggian air 11 meter dari dasar laut dengan panjang monopile 10 meter menghasilkan besar moment 16925 newton. jika panjang monopile melebihi nilai tinggi air laut maka akan keluar kotak :

karena panjang monopile (12 meter) melebihi panjang ketinggian air laut (11 meter)

cacatan tulis sebagai referensi blog :

Terima Kasih Semoga bermanfaat

Kuis Komtek - menghitung hambatan gesek kapal (Frictional Resistance)

Menghitung Tahanan Gesek Kapal

Tahanan(resistance) kapal pada suatu kecepatan adalah gaya fluida yang bekerja pada kapal sedemikian rupa hingga melawan gerakan kapal tersebut. Tahanan tersebut sama dengan komponen gaya fluida yang bekerja sejajar dengan sumbu gerakan kapal. Resistance merupakan istilah yang disukai dalam hidrodinamika kapal, sedangkan istilah drag umumnya dipakai dalam aerodinamika dan untuk benda benam. Dengan menggunakan definisi yang dipakai ITTC, selama memungkinkan, komponen tahanan secara singkat berupa:

1. Tahanan Gesek

2. Tahanan Sisa

3. Tahanan Viskos

4. Tahanan Tekanan

5. Tahanan Tekanan Viskos

6. Tahanan Gelombang

7. Tahanan Tekanan Gelombang

8. Tahanan Pemecahan Gelombang

Sebagai tambahan dari komponen diatas, beberapa tahanan tambahan perlu disebutkan, yaitu:

1. Tahanan Anggota Badan

2. Tahanan Kekasaran

3. Tahanan Udara

4. Tahanan Kemudi

Pada perhitungan untuk mencari tahanan kapal dipakai data-data ukuran utama kapal, rumus-rumus perhitungan,tabel, dan diagram. Metode perhitungan yang digunakan adalah metode Guldheimer.

• Penentuan Dimensi Kapal

Perhitungan daya kapal dengan menggunakan metode holtrop terdiri dari dua komponen tahana nutama yaitu tahanan pada permukaan kapal diatas sarat air (draft) yang dipengaruhi oleh luasan bangunan atas kapal dan tahan akibat permukaan dibawah sarat air yang dipengaruhi oleh luasan permukaan basah kapal. Tahanan kapal total adalah penjumlahan dari kedua tahanan tersebut. Sedangkan untuk pengaruh yang lain seperti gelombang, kekasaran permukaan dan sebagainya diberikan kelonggaran-kelonggaran pada penambahan sea margin dan engine margin kapal.

• Asumsi yang digunakan :

Dalam kasus ini saya akan menghitung hambatan gesek pada kapal, untuk menyederhanakan permasalahan agar mudah dibuat bahasa pemogramaan. hal ini dikarenakan untuk menghitung hambatan total memerlukan banyak tahapan. berikut asumsinya :

1. Hanya menghitung hambatan gesek kapal. (hambatan viskos, hambatan udara, dll diabaikan)

2. Menggunakan densitas air laut 1025 kg/m3

3. Menghitung Hambatan Gesek (RF)

untuk mendapatkan Grafik antara kecepatan berbanding hambatan yang terjadi

• Algoritma

1. Deklerasi variable yang terkait dalam perhitungan 

    ( rho, lwl, lpp, b, h, t, cb, cp, vsknot, vs, s, skoreksi, stotal, rn, cf, rf )

2. Input data yang dibutuhkan dalam perhitungan (Data Dimensi Kapal)

    ( lwl, lpp , b , h ,t, cb, cp, vs (knot) )

3. Input nilat desitas air

   ( Asumsi : air laut )

4. Hitung kecepatan dalam m/s

    (vs = (vs knot) x 0.5144)

5. Menghitung Luas Bidang Basah Total (Stotal)

    (Stotal = S + Skoreksi)

    (S = 1.025 x lpp x ((cb x b) + (1.7 x t) )

    (S koreksi = 0.05 x S)

6. Mencari reynould number (Rn)

Rn = (vs x lwl) / (0.000001188)

7. Mencari koefisien gesek kapal (CF)

cf = 0.075 / (Log(rn) - 2) ^ 2

8. Hambatan Gesek Kapal (RF)

rf = 0.5 x rho x cf x stotal x ((vs) ^ 2)

9. Selesai

• Pemograman Visual Basic

Userform and Code

Contoh Running Program:

1. Data Dimensi Kapal (dibutuhkan)

Dimensi :

a. LWL : 128.15 meter

b. LPP : 123.22 meter

c. B : 18.25 meter

d. H : 11.4 meter

e. T : 8.1 meter

f. CP : 0,73

g. Cb : 0,72

h. VS : 14 knot

Maka,

Hasilnya adalah 20.852,22 newton untuk kapal berdimensi diatas.

Terima Kasih , Semoga Bermanfaaat

UTS Komtek - Analisa data melalui Visual Basic Excel ( Profil temperatur dan Konveksi)

Dalam program ini sama seperti pemograman pada pengolahan data kecepatan, metode yang digunakan adalah regresi polinomial.

Berdasarkan data dari simulasi CFD - klik disini

Berikut pengerjaannya :

• Userform -  Menggunakan 2 pendekatan yaitu penggunaan excel dan visual basic

• Algoritma

• Coding

• Penginputan data - untuk mendapatkan nilai regresi polinomial

(masukan data pada kolom kiri untuk nilai temperatur terhadap arah y pada node 5 hingga 50 data yang diujikan , pada kasus ini klik hitung regresi, maka secara komputasi akan mengisi tabel regresi yang telah disediakan sesuai perintah yang diinginkan)

• Hitung Koeffisien Matrik

 (ketika akan menghitung koefisien akan keluar kotak perintah, kemudian masukan nilai tersebut sesuai panah diatas, lalu kli worksheet dan ok!. maka akan keluar nilai koefisien A B dan C. sesuai panah diatas itu adalah persamaan polinomial temperatur terhadap jarak untuk penghitungan )

• Perhitungan Excel

(hasil excel dapat langsung didapat dengan menginput nilai terkait pada chart kemudian ad treadline dan klik polinomial, maka persamaan polinomial persamaan pada excel akan terlihat. nantinya hasil excel ini akan dibandingkan dengan program vb)

• Analisa excel vs visual basic

• Node 5

• Node 15 

•  Node 25 

•   Node 25 

• Kesimpulan :

Dari hasil pengolahan diatas, antara visual basic dan excel tidak mengalami perbedaan, dengan kata lain coding atau pembuatan program visual basic sudah akurat. Dari hasil persamaan tersebut telah sesuai dengan analisa numerik, bahwa temperatus akan semakin bertambah ketika fluida mendekati pelat dari arah y. dimana proses perpindahan panas akan terjadi, semakin panas fluida maka densitas akan menurun sehinggapartikelnya akan cepat menguap. penguapan itu yang nantinya akan membantu proses heat transfer. oleh karena itu perpindahan panas akan merambat dari pelat ke fluida dengan jarak- y.

Terima kasih semoga bermanfaat

UTS Komtek - Simulasi CFD (Heat Flux dan Konveksi)

sama halnya dengan simulasi profil kecepatan untuk simulasi ini ditambahkan nilai temperatur dan konduktivitas termal untuk mendapatkan nilai heat flux dan konveksi berikut tahapannya :

analisa numerik dan resume total

Pre - Processing

• alokasi memori

• input domain (panjang 1m dan tinggi 0.1m) (cell-i = 80 dan cell-j = 50)

• input cell (wall kiri = inlet, wall kanan = outlet, wall atas = simetri, wall bawah = wall 1)

• atur kondisi sempadaan (KS) - Pada inlet 1 diberi nilai kecepatan 0.01 m/s

•  Input model - *Pindah Panas diatur dengan mengklik variabel terkait

•  Bangun Grid

(untuk memberikan kerapatan pada cell, dalam grid ini diberikan pembagian 2 segmen pada sumbu x dikarenakan ingin melihat fenomena profil temperatur terhadap pelat dengan lebih jelas)

• Modif Segmen

• Hasil Grid

• Atur Konstanta Fisikal (KF) - Densitas dan viskositas bawaan

• Input Kondultivitas Termal 

• Processing
• Iterasi

Post Processing

• Hasil Vektor Temperatur - *temperatur

 Hasil Vektor Temperatur - *heat flux

•   Hasil Vektor Kecepatan - *kecepatan arah U (m/s)

•    Hasil Kontur Temperatur - *Heat Transfer Coef (W/M2-K)

• Hasil Kontur Kecepatan - *velocity magnitude

•  Hasil Kontur Temperatur - *temperatur (K)

•   Hasil Kontur Temperatur - *heat flux (W/M2) 

•  Hasil Kontur Temperatur - *enthalpy (J/Kg)

• Hasil Profil Temperatur - *Temperatur (K)

• Residu

• Liat Alfa (temperatur)

liat alfa untuk node 25-50

kesimpulan : 

dari hasil simulasi diatas dengan adanya penambahan heat flux dengan perubahan temperatur yang terjadi, maka proses perpindahan panas tidak hanya mengubah gradasi temperatur tepai juga merubah kecepatan. karena temperatur naik sehingga mengecilkan desitas dan meningkatkan viskositas sehingga kecepatan akan lebih cepat dibanding dengan kasus 1 tanpa heat flux. 

Klik disini untuk pengolahan data temperatur pada beberapa node terhadap delta-y.

                                          Terima kasih semoga bermanfaat