Perkembangan teknologi komputer digital yang sangat pesat telah memberikan banyak manfaat bagi para engineer dalam proses desain dan analisis engineering. Solusi yang cepat dan hemat biaya diperoleh dengan memanfaatkan kemampuan komputer digital dalam perhitungan engineering yang kompleks. Computational Fluid Dynamics (CFD) adalah satu teknik penyelesaian permasalahan dinamika aliran fluida dan fenomena-fenomena fisik lain yang terkait dengannya,seperti pindah panas dan reaksi kimia, melalui pendekatan solusi numerik model-model matematis dengan bantuan komputer. Model-model matematis ini melibatkan variabel-variabel dasar fenomena fisik sehingga output dari perhitungan ini adalah data numerik lengkap dan detail yang menggambarkan dinamika aliran pada sistem yang menjadi fokus analisis.
CFDSOF adalah sebuah program komputer berbasis CFD yang dikembangkan oleh Ahmad Indra Research (AIR) Group. Dengan CFDSOF Anda dapat secara cepat melakukan analisis masalah-masalah aliran fluida yang rumit walaupun tidak memiliki keahlian khusus di bidang pemrograman komputer. CFDSOF memungkinkan Anda menerapkan metoda-metoda simulasi untuk menganalisis dan menyelesaikan masalah-masalah desain praktis.
Aplikasi CFDSOF untuk Simulasi CFD Aliran dalam Cyclone Separator (Gambar atas)
Software ini menggunakan teknik-teknik pemodelan numerik muatkhir dan rentang model fisika yang luas dan sudah teruji untuk mensimulasikan berbagai jenis atau tipe aliran fluida. Simulasi ini dilakukan secaramudah dengan bantuan graphical user interface (gui) dan command user interface (cui) untuk input permasalahan, komputasi dan pemrosesan hasil perhitungan dengan grafis (visualisasi).
CFDSOF dapat memodelkan berbagai macam fenomena fisik, diantaranya :
- Model geometri dua/tiga dimensi (2D/3D) dalam sistem koordinat -koordinat Kartesian, Silindrikal atau General Curvi-linear
- Aliran tunak (steady state) , transien atau tak-tunak (unsteady state)
- Aliran tak-mampu mampat (incompressible flow) atau aliran mampu mampat (compressible flow)
- Aliran Laminar dan Turbulen, menggunakan model-model turbulen yang sudah tervalidasi
- Pindah panas konduksi/konveksi gabungan (coupled conduction/convection heat transfer) termasuk pindah panas paksa dan natural.
- Pindah panas radiasi
- Aliran internal dan aliran eksternal
- Pemodelan-pemodelan kinerja satu-dimensi fan/alat penukar kalor (heat-exchanger)
- Properti fluida/material bergantung temperatur dan komposisi
- Aliran melalui media berpori, termasuk efek termal media solid
- Percampuran senyawa-senyawa kimiawi termasuk opsi model-model difusi multi-komponen
- Reaksi senyawa-senyawa kimiawi dengan opsi berbagai macam pendekatan model reaksi kemistri
- Proses pembakaran dengan bahan bakar cair ( bbm, dll), gas, dan solid (batubara, dll)
- Reaksi-reaksi permukaan, termasuk chemical vapor deposition (CVD)
- Formasi NOx dan Jelaga dalam sistem Pembakaran
- Fasa kedua partikel/bubble/droplet terdispersi, termasuk:
- Devolatilisasi partikel batubara dan char burnout
- Reaksi-reaksi permukaan bersifat heterogen
- Pindah massa, momentum dan panas diantara fasa-fasa terdispersi dan kontinyu
- Pemanasan dan pendinginan inert fasa terdispersi
- Aliran multifasa (ada dua atau lebih fasa-fasa kontinyu dalam ranah medan aliran)
- Perhitungan-perhitungan Trajectory Lagrangian dengan stochastic trackinguntuk melibatkan efek-efek turbulensi
- Proses penguapan droplet cairan kedalam fasa kontinyu
- Aliran permukaan bebas dengan permukaan yang kompleks
- Deformasi geometri menggunakan model-model mesh bergerak ( contohnya : penutupan katup)
- Putaran/Geseran geometri menggunakan model-model mesh bergeser (contohnya : interaksi rotor/stator)
- Aliran laminar fluida non-newtonian
- Solidifikasi / Melting Cairan dengan efek permukaan bebas dan model-modelcontinuous casting
Aplikasi-aplikasi CFDSOF:
- Enjiniring Prosess & Chemical
- Desain dan Analisis Pembakaran (termasuk pembakaran gas, pembakaran bbm, pembakaran batubara)
Aplikasi CFDSOF dalam Analisis Aliran dan Termal pada Pembakaran Batubara dalam Boiler PLTU (gambar atas)
- Desain Aerodinamika (Otomotif, Penerbangan, dll)
- Pendinginan Komponen Elektronika (Industri Eleltronik, Manufaktur, dll)
- Pembangkit Tenaga (Listrik)
Aplikasi CFDSOF dalam Analisis Dispersi Termal Sistem Air Pendingin di PLTU (gambar atas)
- Materials Processing
- Spray Drying/Cooling
- Gas Cleaning
- Desain Arsitektural (Aliran Udara/Polutan Internal/Eksternal Bangunan)
- Fire Research