Persamaan Panas Beda Hingga pada Pelindung Termal Kapsul Masuk Atmosfer

Info proyek

• Bidang studiDirgantara dan Penerbangan
• JenjangDisertasi (S3)
• Jenis metodeSimulasi Numerik
• Perkiraan pengerjaan± 7 hari kerja
• Perangkatloops/vektorisasi MATLAB inti; plot
• HargaRp 550.000 - Rp 3.350.000

Tujuan analisis

Menyelesaikan persamaan panas beda hingga untuk suhu pelindung dan menilai pengaruh konduktivitas termal serta fluks panas.

Variabel

Contoh hasil

• 0.4Fourier number r
• 57Grid nodes
• 56.94Peak value at end
• 0.009Max abs. error
• 0.371Remaining heat fraction
• 665Time steps

Skema beda hingga eksplisit (r=0.40, 57 simpul) menurunkan puncak Shield temperature dari 104.3 menjadi 56.9 dengan galat maksimum 0.009 terhadap solusi analitik; 37% energi panas masih tersisa.

Dihitung dari data sintetis sebagai ilustrasi, bukan dari penelitian nyata.

Tentang Persamaan Panas Beda Hingga

Persamaan panas satu dimensi dengan beda hingga menghitung distribusi suhu terhadap posisi dan waktu dengan mendiskretkan turunan ruang dan waktu. Dipakai untuk simulasi perpindahan panas konduksi sederhana pada skripsi/tesis teknik.

Langkah pengerjaan

1. 1Tentukan difusivitas termal, panjang batang, serta kondisi awal dan batas
2. 2Diskretkan ruang (dx) dan waktu (dt)
3. 3Pastikan syarat stabilitas skema eksplisit r = alpha dt/dx^2 <= 0,5
4. 4Perbarui suhu tiap langkah waktu
5. 5Bandingkan dengan solusi analitik
6. 6Plot profil suhu dan galat

Asumsi yang perlu diperiksa

• Skema eksplisit stabil hanya bila r tidak lebih dari 0,5
• Sifat material konstan dan perpindahan panas satu dimensi
• Kondisi batas dan awal terdefinisi jelas

Membaca dan melaporkan hasil

Laporkan parameter diskretisasi, angka stabilitas r, dan galat maksimum terhadap solusi analitik. Tampilkan profil suhu pada beberapa waktu dan jelaskan perilaku peluruhannya.

Contoh kode MATLAB

Skrip awal singkat dengan nama variabel proyek ini. Versi yang diserahkan disesuaikan dengan data Anda dan diberi komentar lengkap.

alpha = 0.01;  L = 1;
nx = 51;  thermal_conductivity = linspace(0, L, nx)';           % spatial grid
dx = thermal_conductivity(2) - thermal_conductivity(1);
dt = 0.4 * dx^2 / alpha;                           % r = 0.4 (stable)
r = alpha * dt / dx^2;
tend = 20;  nt = round(tend / dt);

shield_temperature = sin(pi * thermal_conductivity);                          % initial temperature
u = shield_temperature;
snap = zeros(nx, 4);  snapT = [0 5 10 20];  ks = 1;
for n = 1:nt
    u(2:end-1) = u(2:end-1) + r * (u(3:end) - 2*u(2:end-1) + u(1:end-2));
    u(1) = 0;  u(end) = 0;                         % fixed-temperature ends
    if ks <= 4 && n*dt >= snapT(ks) - dt/2
        snap(:, ks) = u;  ks = ks + 1;
    end
end
exact = exp(-alpha * pi^2 * nt*dt) * sin(pi * thermal_conductivity);
fprintf('r = %.2f, steps = %d\n', r, nt);
fprintf('Max error at t = %.1f: %.2e\n', nt*dt, max(abs(u - exact)));

figure;
plot(thermal_conductivity, snap(:, 1:ks-1), 'LineWidth', 1.2);
xlabel('Position x'); ylabel('Temperature');
legend(arrayfun(@(s) sprintf('t = %g', s), snapT(1:ks-1), 'UniformOutput', false));

Paket dan harga

Pilih seberapa banyak bantuan yang Anda perlukan. Setiap paket yang lebih tinggi sudah mencakup semua item paket di bawahnya. Harga belum termasuk PPN 11%.

• Pembayaran: DP 50% sebelum pekerjaan dimulai, pelunasan setelah hasil diserahkan
• Pajak: Harga belum termasuk PPN 11%
• Data dan integritas akademik: Hasil dihitung dari data penelitian Anda sendiri; Anda yang menulis dan mempertanggungjawabkan naskah, kami membantu analisis dan pemahaman
• Revisi: Maksimal 2 kali revisi termasuk dalam harga (Paket 3: 3 kali)

Pertanyaan umum