Simulasi Pendinginan Ruangan oleh AC

Pada artikel kali ini kita akan mencoba “bermain-main” dengan simulasi fisika, yaitu simulasi sederhana tentang pendinginan ruangan oleh air conditioner (AC).
Kita langsung masuk ke permasalahan simulasi (problem specification): Ruangan 2 dimensi, di mana lebar ruangan adalah 10 meter dan tinggi ruangan adalah 6 meter, sebuah AC diletakkan pada dinding ruangan dengan ketinggian 5.7 meter, temperatur ruangan tersebut pada mulanya adalah 290C, kemudian dinyalakan AC dengan temperatur 160C. Bagaimanakah kontur temperatur dan vektor kecepatan udara di dalam ruangan tersebut selama 5 menit pertama dinyalakannya AC?
Gambar 1. Problem Specification Ruangan

Tujuan kita adalah men-simulasikan temperatur dan kecepatan aliran udara di dalam ruangan tersebut selama 5 menit pertama sejak AC dinyalakan. Berikut adalah hasil simulasi (5 menit pertama) pendinginan ruangan oleh AC:
Kontur Temperatur Ruangan (durasi pada video dipercepat)

Vektor Kecepatan Udara dari AC (durasi pada video dipercepat)

Setelah melihat hasil simulasi di atas, bisa kita katakan bahwa selama 5 menit pertama sejak AC dinyalakan, ternyata seluruh ruangan sudah berada pada temperatur sekitar 21 derajat Celsius. Kecepatan udara (angin) yang dihembuskan oleh AC terlihat paling tinggi di bagian tengah ruangan.
__________________________________________________________________________________________________________________________
         TAMBAHAN:
Persamaan-persamaan fisika (governing equations) yang digunakan untuk men-simulasikan pendinginan ruangan ini adalah persamaan kontinuitas, persamaan momentum, persamaan turbulensi k – ϵ standar dan persamaan transpor energi.
:: Persamaan Kontinuitas
:: Persamaan Momentum
 
:: Persamaan Turbulensi k – ϵ  Standar.
:: Persamaan Transpor Energi. 

Persamaan-persamaan di atas dipecahkan secara numerik, di mana persamaan-persamaan tersebut didiskritkan (dengan metode tertentu) dan kemudian dihitung solusinya oleh komputer dengan teknik iterasi. Hasil hitungnya atau solusi persamaannya adalah hasil (video) simulasi kita di atas.
__________________________________________________________________________________________________________________________
        TRIVIA:
:: Simulasi di atas menggunakan software Fluent 6.3. Software Fluent adalah software CFD (Computational Fluid Dynamics) yang sangat powerful karena seringkali digunakan di lingkungan penelitian dan digunakan pula di lingkungan industri.

:: Download file mesh Fluent untuk kasus di atas : ruangan-ac.msh

:: Mau tahu lebih banyak tentang dunia Simulasi dan Modeling Computational Fluid Dynamics atau biasa disingkat dengan CFD, tunggu artikel selanjutnya tentang CFD. J
__________________________________________________________________________________________________________________________
Baca juga:

No comments :

Post a Comment

Silahkan Tulis Komentar Kamu :)