Simulasi Numerik Perpindahan Panas Konveksi Alami Pada Lapis Batas Aliran Laminar Plat Datar Vertikal Unsteady Dengan Metode Beda Hingga

Oleh :
Satya Pandu Pradana - I1410030 - Fak. Teknik

ABSTRAK Satya Pandu Pradana, Komputasi Perpindahan Panas SIMULASI NUMERIK PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI ALAMI PADA LAPIS BATAS ALIRAN LAMINAR PLAT DATAR VERTIKAL UNSTEADY DENGAN METODE BEDA HINGGA Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui fenomena yang terjadi, meliputi distribusi kecepatan udara, distribusi temperatur udara dan nilai koefisien perpindahan panas konveksi pada aliran laminar plat datar vertikal panas unsteady. Penulisan program menggunakan bahasa pemrograman Fortran disusun dengan perangkat lunak Microsoft Developer Studio dan divisualisasikan dengan perangkat lunak Matlab 2010. Tulisan ini menguraikan penyelesaian konveksi alami dengan variasi waktu. Variasi waktu dilakukan pada waktu 0.0001 s,0.0002 s,0.0003 s,0.0005 s,0.0007 s. Temperatur plat yang disimulasikan adalah 60? dan temperatur arus bebas (free steam) 20? dengan panjang plat 10 cm. Properties udara dihitung pada temperatur film40?, yaitu: viskositaskinematik, v=17.008×?10?^(-6) ? m?^2/sdan konduktivitas termal, k=27.22×?10?^(-3) W/m?. Propertieslain yang digunakanadalahpercepatangravitasi, g=9.81 m/s^2 dan bilanganPrandtl, Pr=0.71 dengan kondisi batas di y=0 adalah u=0, v=0 dan T=T_w; diy=8 adalah u=0dan T=T_8; dan x=0 adalah u=0 dan T=T_8. Metode yang digunakan adalah metode beda hingga dengan diskritisasi dari persamaanenergi, persamaanmomentum dan persamaankontinuitas. Hasil perancangan program dapat dijalankan untuk menghasilkan simulasi numerik distribusi kecepatan dan distribusi temperatur aliran laminar konveksi alami pada plat datar vertikal panas dalam waktu tertentu, serta nilai koefisien perpindahan panas konveksi alami lokal. Semakin jauh jarak dari ujung plat, nilai koefisien perpindahan konveksi alami lokalnya semakin kecil.