ALIRAN FLUIDA DALAM RUANGAN TERTUTUP

Sering kita melihat fenomena-fenomena seperti air mendidih berputar di dalam panci tertutup, di dekat kompor yang menyala akan terasa panas datang dari atas, dll. Fenomena ini terkadang memunculkan pertanyaan dalam benak kita, mengapa hal ini bisa terjadi, mengapa air berputar hanya saat kompor menyala, mengapa udara panas datang dari atas, dll.

Fenomena-fenomena tersebut bisa disimulasikan dengan menggunakan CFDSOF maupun software analisis dinamika fluida lainnya. Pada beberapa waktu yang lalu, saya sempat mensimulasikan aliran fluida pada ruangan tertutup yang pada sebagian kecil dinding bawah diberi panas. Distribusi temperaturnya diperlihatkan pada gambar 1.

Gambar 1. Distribusi Temperatur

Dinding alas bagian kiri (yang berwarna merah) diberikan suhu sebesar 323 K. Besar percepatan gravitasi digunakan 9,81 m/s2 ke arah bawah. Tanpa memberi gangguan lain seperti gerakan fluida ataupun tekanan, ternyata udara dalam ruang tersebut bergerak berkeliling ruangan. Arah gerak dari udara tersebut dapat diliat pada gambar 2.

Gambar 2. Arah Gerak Aliran Udara

Distribusi tekanan udarapun terjadi perubahan. Tekanan udara di bagian bawah lebih besar daripada di bagian atas ruang.

Gambar 3. Distribusi Tekanan