Simulasi Numerik Konveksi Alami Dalam Kotak 2-D Dengan Variasi Kemiringan Dengan Metode Skema Kompak Orde Tinggi

Oleh :
Dandun Mahesa Prabowoputra - I1409013 - Fak. Teknik

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui fenomena yang terjadi, meliputi pola aliran dan distribusi temperatur pada permasalahan Konveksi alami, pada kotak 2D dengan variasi kemiringan. Variasi sudut dilakukan pada kemiringan 00, 300, 450, 900, 1200, 1350, 1500, dan 1800. Tulisan ini menguraikan metode untuk penyelesaiaan konveksi alami kondisi steady dalam kotak 2D dengan variasi kemiringan. Metode ini didasarkan pada skema Runge–Kutta untuk diskritisasi waktu dan skema kompak beda hingga orde-4 untuk diskritisasi ruang.Penyelesaian permasalahan tekanan dengan menggunakan metode kompresibilitas tiruan. Metode beda hingga dituliskan dengan bahasa Fortran sedangkan distribusi temperatur dan pola aliran divisualisasikan dengan perangkat lunak Matlab. Visualisasi menunjukan bahwa pola aliran dan mekanisme perpindahan panas dipengaruhi oleh besarnya sudut kemiringan. Perbandingan nilai hasil pada metode ini dengan nilai hasil metode lain seperti MLB, DQ analysis, dan algoritma pseudo–spectral Chebsyev, yang dipublikasikan oleh peneliti lain pada penelitian sebelumnya, menunjukan kedekatan yang membuktikan metode ini dapat diterima. Penelitian ini Metode skema kompak orde-tinggi mampu memberikan hasil yang baik untuk kasus konveksi alami pada kotak 2D dengan bilangan Rayleigh mencapai 107. Program yang telah dibuat telah mampu mencapai persamaan kontinuitas mendekati angka 0 yaitu pada nilai 10-3.2 sampai 10-3,59. Kata kunci : konveksi alami, skema kompak, skema Runge – Kutta , sudut kemiringan .