Latihan 4.2
Sebuah plat sangat lebar memiliki ketebalan L = 2 cm dengan konduktivitas termal konstan k = 0,5 Wm-1K-1 dan laju perpindahan kalor 100 kW/m3. Kedua sisi pelat diberi temperatur 1000C dan 2000C.
Pada kasus ini, pelat tersebut memiliki panjang dan lebar yang sangat besar, sehingga besaran tersebut dapat diabaikan. Kita ambil saja bagian kecil dari pelat tersebut. Kemudian dibagi menjadi lima bagian seperti tampak pada gambar berikut:
Kelima titik tersebut merupakan titik tengah dari sel internal. Jarak antar sel adalah sebesar dx, sedangkan jarak sel 1 ke dinding atau jarak sel 5 ke dinding adalah dx/2.
Setelah disimulasikan dengan menggunakan CFDSOF, didapat distribusi temperatur adalah sebagai berikut:
Grafik temperatur terhadap posisi sel dapat dilihat pada gambar berikut:
Nilai temperatur pada setiap sel, disebut alfa pada program CFD, adalah sebagai berikut:
Temperatur pelat pada C1 = 422 K, C2 = 489 K, C3 = 525 K, C4 = 529 K dan C5 = 502 K.
Jika dihitung menggunakan persamaan aljabar biasa, nilai C1 = 423 K, C2 = 491 K, C3 = 527 K, C4 = 531 K dan C5 = 503 K.
Dari kedua metode di atas tampak adanya perbedaan nilai, perbedaan tersebut disajikan dalam tabel berikut ini:
Perbedaan ini wajar karena dari grafik tampak bahwa persamaan hubungan antara x dan T bukanlah hubungan linear. Jika saat melakukan simulasi sel yang digunakan semakin banyak dan semakin kecil, maka tingkat kesalahan dapat diminimalisir.
Puskom FTUI
13 Maret 2012
0 komentar:
Posting Komentar