Pemodelan Pencampuran Dua Cairan dalam Lid-Driven Cavity Menggunakan Pendekatan Computational Fluid Dynamics

Jennifer Sulastri, Yoga Satria Putra, Yudha Arman

Abstract


Lid-driven cavity adalah aliran dalam rongga dengan tutup yang bergerak. Proses pencampuran dalam lid-driven cavity merupakan kajian  yang menarik untuk dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memodelkan proses pencampuran dua fluida cair dalam lid-driven cavity menggunakan perangkat lunak open source OpenFOAM dengan menerapkan model turbulen RANS k-epsilon. Penelitian dilakukan melalui tiga tahap, yaitu pre-processing, solving dan post-processing. Validasi hasil simulasi dilakukan setelah semua proses simulasi selesai. Hasil penelitian menunjukan bahwa konsentrasi dua cairan fluida sesuai dengan data eksperimen. Sudut geometri  yang diuji terdiri dari 0°, 5°, 10°, 15°, 20° dan 25°. Hasil simulasi pencampuran pada nilai  0°, 5°, 10°, 15° memiliki waktu yang lebih singkat dan menghasilkan konsentrasi sebesar 0.247, 0.255, 0.270, dan 0.295. Pencampuran dua fluida dengan ° dan 25° telah menghasilkan konsentrasi sebesar 0.342 dan 0.400. Pencampuran pada kondisi ini memerlukan waktu perhitungan yang lebih lama.


Full Text:

PDF

References


R.S. Hindmarch, The cavity transfer mixer: a blender for all seasonings, Mater. Des. 8 (1987) 331–339.

Huang, F., Wang, D., Li, Z., Gao., and Derksen., J.J., 2019, Mixing Process Of Two Miscible Fluids In A Lid-Driven Cavity, J.Chemical Engineering. 362:229-242.

Grossmann, C., Roos., Hans-Gorg and Stynes, M., 2007, numerical treatment of partial differential equation, springer science & business media., p. 23.

Daryl, L and Logan., 2011, a first course in the finite element method, cengage learning.

Hromadka II, T.V., 1984, The Complex Variable Boundary Element Method. University Of California.

Leveque, R.J., 2002, Finite Volume Methods For Hyperbolic Problem. Cambridge University Press.

Wolfram., and Stephen., 1983, Statistical Mechanics Of Cellular Automata., Review Of Modern Physics., 55 (3): 601-644.

Chen., Shiyi., Doolen and Gary, D., 1998, Lattice Boltzmann Method For Fluid Flow, Annual Review If Fluida Mechanics., 30 (1): 329-364.

Andersson., Bengt., 2012, Computational Fluid Dynamics For Engineers, Cambridge: Cambridge University Press.

Selimefendigil, F dan Oztop, F, Hakan., 2017, Modeling and optimization of MHD mixed convection in a lid-driven trapezoidal cavity filled with alumina-water nanofluid: Effects of electrical conductivity models, International Journal of Mechanical Sciences., 7403(17)32750-9.

C. Wang, I and Manas-Zloczower., 1994, flow field analysis of a cavity transfer mixer, polym, eng. Sci., 34 1224-1230.

Grosso, G; Hulsen, M.A.; Fard, A.S and Anderson, P.D., 2018, Mixing Processes In The Cavity Transfer Mixer: a thorough study, J. AIChE., 64:1034-1048.

Versteeg, H.K., dan Malalasekera, W., 1995, An Introduction To Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method, Pearson Education Limited.




DOI: https://doi.org/10.26418/pf.v10i3.60379

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

 

  Flag Counter