Cara simulasi turbin angin dengan Fluent

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Asslamu'alaikum teman teman,
Saya akan coba menshare pengetahuan saya. Silahkan disimak ya...

Simulasi yang dilakukan menggunakan software Fluent  6.3.26.  Hal yang dilakukan adalah mengimport file mesh yang telah dibuat . Langkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan simulasi ditunjukkan sebagai berikut:

LANGKAH 1 Mengolah mesh (Grid)

1.        Membuka file “meshing turbin angin c 30 cm .msh” : File-->Read-->Case….

2.        Mengecek Grid : Grid--> Check

Perhatikan  panjang  x, y dan z minimum-maksimum serta volume minimumnya

Gambar  28 Grid check . Muncul Pesan Error. Error ini hilang ketika dilakukan mesh interface.

3.      Mengetahui jumlah grid : Grid-->Info-->Size

Gambar  29 informasi jumlah grid

4.      Menampilkan grid : Display , Grid ,OK

Gambar 30 Tampilan Grid(mesh)

LANGKAH 2  Mendefenisikan model

1.                  Klik  DefineàModelsàSolver  …. Pada time, ganti menjadi unsteady lalu klik OK

 

Gambar 31  Tampilan Solver

2.                  Mengaktifkan model turbulen k-e : DefineàModelsàViscous…. àakan muncul panel Viscous model  à dibawah Model , pilih k-epsilon(2eqn) à klik OK

 

Gambar 32 Panel Viscous model

LANGKAH 3 Mendefenisikan  interface

Langkah ini dilakukan untuk menyatukan dua komponen(rotating region dan boundary luar).

1.                  Klik Defineà Grid Interfaces….. lalu muncul panel Grid Interface  dan ikuti urutannya sesuai anak panah  lalu klik Create

Gambar 33  Panel Grid Interface

2.                  Pengecekan grid setelah dilakukan mesh interface: GridàCheck…

 

Gambar 34  Panel Grid check. Pesan Error sudah hilang

LANGKAH 4 Mendefenisikan  material yang digunakan: DefineàMaterials… akan muncul panel Materials,  gunakan saja nilai Defaultnya  lalu Change/Create

Gambar 35 Panel Materials

LANGKAH 5 Mendefenisikan  Kondisi batas

Klik Define à Boundary conditions… à akan muncul panel Boundary condition.

Gambar 36 Panel Boundary condition

Keterangan :

Untuk bidang luar c 30 cm boundary besar( boundary luar), type ganti menjadi Fluid

Untuk Velocity inlet(sisi masuk), klik Set….  akan muncul tampilan sebagai berikut

Gambar 37 Panel Boundary Condition  

 

Gambar 38 Panel velocity inlet .  

masukkan nilai 5 m/s pada sisi masuk lalu klik OK

Untuk susunan sudu c 30 cm boundary besar( boundary luar), type ganti menjadi Fluid  lalu klik  set…. akan muncul tampilan sebagai berikut ini:

 

Gambar 39 Panel velocity inlet .  

Sesuaikan seperti yang ditunjukkan anak panah. Masukkan kecepatan rotasi 60 rpm lalu klik OK

LANGKAH 6 Melakukan iterasi

1.                  Mengeset factor relaksasi (SolveàControlsà Solutions). Gunakan saja nilai defaultnya , lalu klik OK

2.                  Menginisiasi perhitungan:

        i.            Solve àinitializeà initialize…. à akan muncul panel Solution Initialization

      ii.            Pada drop-down list, Compute from pilih Veolocity inlet

    iii.            Klik init , kemudian klik close

 

Gambar 40 Panel Solution Initialization  

3.                  Menyimpan file kasus

        i.            File à Write à Case…. à akan muncul panel Select File

      ii.            Beri nama file tersebut turbin angin 2d c 30 cm .cas

4.                  Memulai Iterasi

        i.            Solve à Iterate … à akan muncul panel Iterate

      ii.            Sesuaikan nilai sesuai dengan tampilan berikut ini:

 

Gambar 41  Panel Iterate

Klik iterate , iterasi akan berjalan dan selesai sesuai waktu yang telah ditetapkan

5.                  Menyimpan file kasus dan data

        i.            File à Write & Data à Case…. à akan muncul panel Select File

      ii.            Beri nama file tersebut turbin angin 2d c 30 cm .cas

LANGKAH 7 Post Processing

1.      Menampilkan pola aliran udara yang terbentuk.

Klik  Display à Contours à lalu akan muncul panel contour ..

Gambar 42  Panel Contours

Centang Filled. Untuk menampilkan kontur kecepatan, pilih pada menu dropdown list Velocity…. . Untuk menampilkan kontur tekanan, pilih pada menu dropdown list Pressure…..  lalu klik  Display

Berikut ini ditampilkan kontur kecepatan dan kontur tekanan, 

 

Gambar 43 Kontur Kecepatan

 

Gambar 44 Kontur Tekanan

2.      Menampilkan kecepatan angin yang keluar di sisi outlet

Klik Plotà xy plot ….. akan muncul panel XY Plot berikut ini

Gambar 45  Panel Solution XY Plot

Pada Y axis option, klik anak panah dan pilih Velocity untuk menampilkan kontur kecepatan.  Pada X axis option, klik anak panah dan pilih Curve Length. Pada Surface pilih Pressure outlet lalu klik Plot

Grafik yang terbentuk ditunjukkan sebagai berikut:

 

Gambar 46  Grafik tekanan di bagian atas dan bagian bawah airfoil

3.      Membuat video animasi

Animasi dapat dibuat untuk melihat pola liran udara yang terbentuk selama proses iterasi berlangsung. langkah ini dilakukan sebelum melakukan iterasi . Klik SolveàAnimate àDefine ….akan muncul panel berikut ini:

Gambar 47  Panel Solution animation

Pada Animation sequences, ganti menjadi 1, dibawah When ganti menjadi tipe steps , lalu klik Define ….akan muncul panel berikut ini:

Gambar 48  panel animation sequences

Dibawah Display type  klik Contours lalu akan muncul panel berikut ini:

Gambar 49  panel Contours

Dibawah Contours of… pilih Velocity , centang  Filled  lalu klik  Display. Lalu Close  klik OK.

Lalu jalankan iterasi  pada langkah 6 yang telah dijelaskan diatas. Untuk menampilkan video, langkah selanjutnya yaitu klik SolveàanimateàPlaybackà pilih sequence nya lalu Write. File video tersebut tersimpan di Folder tempat case ini disimpan.

 Catatan: 

Bila menjumpai huruf a dengan apostrohe seperti ini  à ini menunjukkan tanda panah(proses/langkah selanjutnya). Terima kasih