LAMPIRAN
Lampiran 1
LANGKAH-LANGKAH
ANALISA
DENGAN
MENGGUNAKAN ANSYS 15.0 : a. Geometry dan Mesh
1. Evaporator didesain terlebih dahulu. Desain dapat dilakukan
dengan
menggunakan
aplikasi
seperti
AutoCAD, Catia, SolidWorks serta pada Geometry Ansys itu sendiri. Dalam hal ini aplikasi yang digunakan adalah SolidWorks 2010 yang kemudian di-import ke dalam Geometry Ansys 15.0. 2. Dari perintah “File” “Import External Geometry File…”, pilih file yang ingin di-import kemudian pilih “Open”.
Gambar 1 Cara Meng-import Data
3. Setelah File Solidworks “Import1” muncul, pilih Import1 kemudian dengan perintah “Generate” untuk menampilkan geometry evaporator.
Gambar 2 Generate.
4. Setelah geometry muncul maka secara otomatis ansys akan membaca berapa part yang kita buat. Pada “Details View” “Fluid/Solid” kita dapat menggubah material part tersebut menjadi solid ataupun fluid.
Gambar 3 Material Bahan.
5. Setelah selesai, kita dapat menutup geometry lalu klik kanan mouse pilih “Update” untuk melanjutkan dan mengupdate data dari geometry ke mesh. Ini berlaku pada lainnya seperti mesh, setup, solution dan result. Hal ini
kita lakukan setiap kita selesai mengatur dan memasukkan data yang kita inginkan.
Gambar 4 Cara Meng-update Data.
6. Kemudian buka mesh untuk melakukan meshing. Pada mesh hal pertama yang kita lakukan adalah memberi batasan atau yang kita kenal “Boundary Condition” dengan memilih bagian mana yang ingin kita batasi kemudian klik kanan mouse pilih “Create Named Selection”.
7. Meshing pada Ansys dalam hal ini mengikuti meshing yang telah dikerjakan secara otomatis oleh ansys. Untuk kualitas meshing dapat diatur sesuai dengan yang kita inginkan.
Untuk
selanjutnya
penjelasan
mengenai
pengaturan meshing dapat dipelajari pada tutorial ansys.
b. Setup dan Solution
1. Evaporator
kemudian
dianalisa
dengan
di
dalam
FLUENT. Buka fluent kemudian centang “Double Precision” dan pilih “Open”.
2. General -
Check mesh. “General” “Check”
-
Report quality. “General” “Report Quality’
-
Aktifkan transient untuk waktu. “General” “Time” “Transient”
-
Aktifkan gravitasi, kemudian isi -9.81 pada koordinat “Y”.
Gambar 5 General.
3. Models -
Analisa perubahan fasa. “Models” “Multiphase” “Edit”
Gambar 6 Multiphase Model. (a) Pilih Mixture pada daftar Model. (b) Aktifkan Implicit Body Force pada daftar Body Force Formulation. (c) Pilih Ok untuk menutup kotak jendela Multiphase Model.
-
Aktifkan energy equation. “Models” “Energy” “Edit”
Gambar 7 Energy. -
Aktifkan viscous “Models” “viscous” “Edit” (a) Pilih k-epsilon (2 eqn). (b) Pilih Ok untuk menutup kotak jendela Viscous Model.
Gambar 8 Viscous Model.
4. Materials -
Copy water-liquid (h2o
) dari database. (a) Pilih FLUENT Database… untuk membuka kotak jendela FLUENT Database Materials. i.
Pilih water-liquid (h2o) dari FLUENT Database Materials.
ii.
Klik
Copy dan
tutup
kotak
jendela
FLUENT Database Materials. (b) Ganti nama dan formula kimia material sesuai fluida kerja.
(c) Masukkan 1023.475 kg/m3 untuk Density. (d) Masukkan 4001.45 j/kg-K untuk Specific Heat. (e) Masukkan
0.6085
w/m-K
untuk
Thermal
Conductivity. (f) Masukkan 0.969 kg/m-s untuk Viscosity. (g) Masukkan 58.5 untuk Molecular Weight. (h) Masukkan
0
j/kgmol
untuk
Standart
State
Enthalpy. (i) Masukkan 298 untuk Reference Temperature. (j) Pilih Change/Create dan tutup kotak jendela Create/Edit Materials.
Gambar 9 Membuat dan Merubah Material Fluida Kerja. -
Copy water-vapor (h2o) dari database. (a) Pilih “FLUENT Database…” untuk membuka kotak jendela FLUENT Database Materials. i.
Pilih water-vapor (h2o) dari FLUENT Database Materials.
ii.
Klik
Copy dan
tutup
kotak
FLUENT Database Materials.
jendela
(b) Pilih Change/Create dan tutup kotak jendela Create/Edit Materials. -
Copy steel dari database. (a) Pilih FLUENT Database… untuk membuka kotak jendela FLUENT Database Materials. i.
Pada daftar “Material Type” pilih solid.
ii.
Pilih
steel
dari
FLUENT
Database
Materials. iii.
Klik
Copy dan
tutup
kotak
jendela
FLUENT Database Materials. (b) Ganti nama material. (c) Masukkan 8060 kg/m3 untuk Density. (d) Masukkan 530 j/kg-K untuk Specific Heat. (e) Masukkan 17 w/m-K untuk Thermal Conductivity. (k) Pilih Change/Create dan tutup kotak jendela Create/Edit Materials.
Gambar 10 Membuat dan Merubah Material Stainless-steel.
5. Phases -
Pilih primary phase
“Phase” “phase-2” “Edit”
Gambar 11 Mengatur Fasa-1. (a) Pilih brine dari daftar Phase Material. (b) Pilih ok untuk menutup kotak jendela Primary Phase. -
Pilih secondary phase “Phase” “phase-1” “Edit”
Gambar 12 Mengatur Fasa-2. (a) Pilih water-vapor dari daftar Phase Material. (b) Pilih ok untuk menutup kotak jendela Primary Phase.
6. Pilih Evaporation-Condensation Model “Phase” “Interaction”
Gambar 13 Mengatur Hubungan Fasa. (a) Klik Mass tab (b) Pilih phase-1 dari daftar From Phase. (c) Pilih phase-2 dari daftar To Phase.
(d) Pilih evaporation-condensation dari daftar Mechanism dan klik “Edit…” untuk membuka kotak jendela Evaporation-Condensation.320,2271 K
Gambar 14 Evaporation-condensation Model. (e) Klik ok untuk menutup kotak jendela Evaporation Condensation. (c) Klik ok untuk menutup kotak jendela Phase Interaction. 7. Cell Zone Conditions Karena sumber panas berasal dari pemanas yaitu 373.15 maka: “Cell Zone Conditions” “heater” “Edit”
Gambar 15 Mengatur Sumber Energi.
8. Boundary Conditions Atur boundary conditions untuk pressure oulet. “Boundary Condition” “press-out”
Gambar 16 Pressure Outlet (mixture).
9. Solution Method Atur parameter pada Solution Method.
Gambar 17 Solution Method.
10. Solution Controls
Gambar 18 Solution Controls. 1. Masukkan 0.5 untuk Pressure. 2. Masukkan 0.2 untuk Momentum. 3. Masukkan 0.5 untuk Volume Fraction.
11. Solution Initialization Memulai
iterasi
dengan
menggunakan
Initialization.
Gambar 19 Solution Initialization.
Hybrid
Lalu tandai bagian fluida dari “Patch”. Bagian yang memiliki cairan seperti brine pada kolom “Zones to Patch” lalu pilih liquid pada kolom “Phase” kemudian klik Volume Fraction pada kolom “Variable” dan isi nilai 1 pada Value.
Gambar 20 Patch Area brine. Dan pastikan pada area vapor tidak terdapat cairan. Dengan cara yang sama.
Gambar 21 Patch Area vapor.
12. Run Calculation Tahap akhir jalankan kalkulasi data dengan variasi waktu yang kita inginkan.
Gambar 22 Run Calculation.
