Studi Numerik Pola Aliran di Sekitar Pintu Air Menggunakan Pendekatan Komputasi Dinamika Fluida
Abstract
Pintu air banyak digunakan pada sistem irigasi seperti waduk dan sungai. Pintu air biasa diterapkan pada bidang pertanian dan perkebunan. Distribusi profil kecepatan aliran di sekitar pintu air dapat diteliti menggunakan pendekatan komputasi dinamika fluida (Computational Fluid Dynamics/CFD). Penelitian ini mengkaji secara numerik pola aliran di sekitar pintu air menggunakan perangkat lunak OpenFOAM dengan menerapkan model turbulen LES Smagorinsky. Kajian pola aliran di sekitar pintu air dimulai dengan membangun simulasi aliran dalam kanal dengan sebuah pintu air. Selanjutnya pola aliran (subkritis, kritis dan superkritis) di sekitar pintu air ditentukan berdasarkan pada nilai bilangan Froude di tiga lokasi observasi (Fr1), yaitu Fr1(x=0,9m) (di hulu kanal), Fr1(x=2,95m) (di bawah pintu air), dan Fr1(x=3,5m) (di hilir kanal). Pada lokasi di hulu dan hilir kanal serta di bawah pintu air, 100% pola aliran berubah menjadi superkritis. Berdasarkan pola aliran ini, dapat diprediksi bentuk dasar aliran (bedform) yang akan terjadi. Pada tiga lokasi pengamatan, rata-rata pola aliran yang terjadi adalah superkritis dengan Fr1 > 1 yang dapat berdampak pada terbentuknya antidunes pada bentuk dasar aliran.
Kata kunci: Komputasi Dinamika Fluida, OpenFOAM, Pintu Air, Bilangan Froude, Pola Aliran
Full Text:
PDFReferences
Chanson, H., 2004, The Hydraulics of Open Channel Flow : An Introduction, Else Vier Butterworth-Heinemann, Britania Raya.
Chorloton., 1967, Fluida Mechanics, Van Nostraud, London.
Desti, Putra, S.Y., dan Kushadiwijayanto, A.A., 2021, Simulasi Lompatan Hidrolik pada Aliran Kanal Terbuka Menggunakan Pendekatan Komputasi Dinamika Fluida, Jurnal Prisma Fisika Vol. 9 No. 2 Hal. 172-178
Henderson, F.M., 1966, Open Channel Flow, Macmillan Publishing co.,Inc, New York.
Nakayama, Y., 1999, Introduction to Fluid Mechanics, UMIST, UK.
Ranga Raju, K.G., 1986, Aliran Melalui Saluran Terbuka, Erlangga, Jakarta.
Robert, K.J., 2001, Hidrolika Terapan Aliran Pada Saluran Terbuka dan Pipa, Revisi ke -20, Andi, Yogyakarta.
Robert, K.J., 2002, Hidrolika Terapan Edisi Revisi, Andi, Yogyakarta.
Shaw, C, T., 1992, Using Computational Fluid Dynamics, Prentice Hall, Washington.
Suripin dan Sangkawati, S., 2008, Buku Ajar Hidrolika, Universitas Diponegoro, Semarang.
Triadmodjo, B., 1992, Mekanika Fluida, Fakultas Ilmu Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Triadmodjo, B., 2003, Hidrolika II, Beta Offset, Yogyakarta.
Triadmodjo, B., 2010, Perencanaan Pelabuhan, Edisi Pertama, OFFSET, Yogyakarta.
Viandai, E., 2019, Belajar Fluida, Ingat Hukum Bernoulli, (serial online) http://www.quipper.com, (20 Agustus 2022)
Welty, J.R., dkk, 2000, Dasar-Dasar Fenomena Transport Volume 1 Transfer Momen, Edisi ke -4, Erlangga, Jakarta.
Zhang, G., and Chanson, H., 2016, Hydraulic of the Developing Flow Region of Stepped Spilways 1:Physical Modeling and Boundary Layer Development, Journal of Hydraulic Engineering , ASCE, Vol. 142 Pages 7-8.
Zhang, Z., Qing, L., and Ahmed, A., 2016, Modelisation CFD de Vannes, JournalIofIHydraulicIEngineeringI(serialIonline),Ihmf.enseeiht.fr/travaux/beiepe/book/ export/html/47, (05 Februari 2020).
DOI: https://doi.org/10.26418/pf.v10i3.57851
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Diterbitkan oleh: Berkerjsama dengan:
Jurusan Fisika FMIPA UNTAN Perkumpulan Akademisi dan Saintis Indonesia, Kalimantan Barat
Alamat Redaksi:
Jalan Prof. Dr. H. Hadari Nawawi
Komp. FMIPA UNTAN Pontianak, Kalbar, 78124
Email: prismafisika@physics.untan.ac.id