Paling banyak satu email per minggu. Berhenti kapan saja dengan satu klik.
Transkrip
Narasi lengkap video ini. Kalimat yang sedang diucapkan disorot saat video diputar; klik kalimat untuk melompat ke sana.
Tampilkan transkrip
Pembuka
Halo, selamat datang. Di video ini kita akan mensimulasikan alat penukar kalor tipe Shell & Tube menggunakan ANSYS 2026 R1. Mulai dari membuat geometri 3 dimensi di Space Climb, membuat mesh di Fluent Machine, mengatur dan menjalankan solver fluent, sampai menampilkan kontur suhu, tekanan, dan kecepatan yang berwarna-warni. Sebagai contoh kasus, kita pakai alat penukar kalor berikut. Diameter shell 940 mm, panjang tube hampir 10 meter, diameter luar tube 1 inci, 18 bafle dengan jarak 495 mm, dan nozle 16 inci. Sisi shell di aliri air pendingin bersuhu 38,4 derajat Celcius, dan sisi tube di aliri air laut bersuhu 30 derajat. Agar simulasi muat di komputer biasa, model kita sederhanakan. Jarak antar tube dibuat 2 kali lipat sehingga jumlah tube menjadi 91, dan kita hanya memodelkan setengah bagian dengan bidang simetri. Laju aliran masa disekalakan sebanding jumlah tube, sehingga kecepatan di dalam tube tetap sama dengan kondisi nyata.
LANGKAH 1
Kita mulai di Space Climb. Pilih alat cirkle di tab Design, klik titik pusat pada bidang Sketsa, lalu ketik diameter 940 mm dan tekan Enter. Berikutnya pilih alat pool, klik permukaan lingkaran, lalu ketik panjang 9827 mm. Terbentuklah silinder fluida sisi shell. Putar tampilan dengan tombol tengah mouse untuk melihat hasilnya. Karena ada 91 tube dan 18 bafle, kita gunakan skrip editor agar cepat dan presisi.
LANGKAH 2:
Buka tab Design, klik Skrip, lalu buka file skrip geometri. Di bagian atas skrip terdapat parameter utama, diameter shell, panjang channel, tebal tube shed, panjang tube, diameter nozzle, pitch tube, jarak bafle, tebal bafle, dan posisi potongan bafle. Nilai-nilai ini bisa Anda ubah sesuai gambar.
aman? ,
Klik Run.
LANGKAH 2:
Skrip membuat silinder shell beserta nozzle, channel di kedua ujung, melubangi shell dengan tube dan bafle, memotong model menjadi setengah bagian, lalu memberi nameat selection secara otomatis. Buka tab Groups untuk memeriksa nameat selection, inlet tube, outlet tube, inlet shell, outlet shell, dua bidang simetri, dan dinding tube sebagai bidang perpindahan panas.
LANGKAH 3 ,
Sembunyikan fluida shell untuk melihat bundel tube di dalamnya. Perhatikan lubang-lubang bafle yang memaksa aliran shell berkelok-kelok. Pastikan share topologi diatur ke share agar mesh kedua fluida tersambung di dinding tube, lalu simpan file.
LANGKAH 4
Buka Fluent dalam mode Machine. Pada daftar workflow, pilih Water Tick Geometry. Pada Import Geometry, masukkan file Space Climb, satuan milimeter, lalu klik Import Geometry. Tambahkan Local Seizing. Pilih Yes, beri nama Seizing Tube, ukuran target 10 milimeter pada permukaan tube, lalu klik Add Local Seizing. Pada generator, the surface mesh isi ukuran minimum 4 milimeter, maksimum 60 milimeter, growth rate 1,25, dan sudut curfature 40 derajat, lalu generator.
LANGKAH 4| ! 0
Surface mesh selesai dalam sekitar 2 menit dengan skenes maksimum 0,65.
" Da BNN
Pada Destribe Geometry, pilih Geometry yang hanya terdiri dari region fluida tanpa void, lalu klik Destribe Geometry. Ubah tipe Inlet Shell dan Inlet Tube menjadi Mass Flow Inlet, Outlet tetap pressure outlet, lalu update boundary-es dan update regions. Untuk model K-Epsilon dengan wall function, boundary layer tidak kita tambahkan. Pilih No lalu lanjutkan. Pada Generate the Volume Mesh, pilih Polyhex Core dengan panjang sel maksimum 60 milimeter,
LANGKAH 4
lalu klik Generate the Volume Mesh. Hasilnya sekitar 4,6 juta sel dengan ortogonal quality minimum 0,12, masih di atas batas aman 0,1. Simpan mesh melalui menu File, Urite, Mesh. Klik Switch to Solution lalu Yes. Fluent berpindah ke mode solver dengan mesh yang sama. Pada General, solver pressure based dan stay ad. Aktifkan gravitasi minus 9,81 pada sumbu Y. Aktifkan model energi. Lalu buka Vizchoose, pilih K-Epsilon Realizable dengan Skalable Wall Functions, dan klik OK. Buat material air pendingin untuk sisi shell, densitas 991,8, kalor jenis 4179, konduktivitas 0,6324, dan viskositas 0,0007. Material air laut untuk sisi tube dibuat dengan cara yang sama.
LANGKAH 5 n
Properti material juga bisa diatur lewat konsol dengan perintah definematerials cangek reate, cara yang cepat dan bebas salah klik. Pada sel zone Chonditiones, pasang material air pendingin pada zona fluida shell, dan air laut pada zona fluida tube. Pada bondari Chonditiones, isi inlet shell 30,67 kg per detik dengan suhu 311,55 Kelvin. Inlet tube 36,1 kg per detik dengan suhu 303,15 Kelvin. Dinding tube bertipe cowoplet, artinya panas mengalir dari fluida shell ke fluida tube melalui dinding setebal 1,65 mm. Pada methods gunakan gradient least squares dan diskretisasi orde kedua. Lalu buat report definition suhu rata-rata masa di outlet shell dan outlet tube, untuk memantau konvergensi.
LANGKAH 6
Untuk menghemat memori, case kita simpan lalu buka kembali di sesi Fluent Solver 12 Core. Pilih file, reat, case. Pada methods, ganti skema presure velocity chopeling menjadi simple, sama seperti pada referensi. Pada initialization, pilih hybrid initialization lalu klik initialize. Pada rancal culation isi 500 iterasi lalu klik calculate. Grafik residual dan suhu outlet muncul selama iterasi. Iterasi dipercepat di video ini. Simulasi dianggap konvergen ketika residual turun dan suhu outlet sudah stabil. Setelah konvergen, kita buat kontur. Buka tab result, pilih contors, new. Beri nama, pilih variable temperature, pilih permukaan simetri shell dan simetri tube, lalu klik save display. Atur tampilan dari atas agar bidang simetri terlihat penuh.
LANGKAH 7 »
Air pendingin masuk shell dengan suhu tinggi berwarna merah dan perlahan mendingin, sementara air laut di dalam tube masuk berwarna biru dan menghangat. Aliran kedua fluida berlawanan arah. Inilah kontur suhu dalam resolusi penuh. Gradasi warna dari merah ke oranya menunjukkan panas yang berpindah dari sisi shell ke sisi tube. Dengan cara yang sama kita buat kontur tekanan dan kecepatan. Perintahnya bisa juga diketik di konsol menggunakan display objects created contor. Kontur tekanan sisi shell menunjukkan penurunan tekanan bertahap dari inlet ke outlet, sekitar 2,1 kilopascal, akibat hambatan buffle. Kontur kecepatan memperlihatkan aliran yang dipercepat di setiap jendela buffle, lalu melambat di daerah tepi. Vektor kecepatan memperjelas arah aliran yang berkelok-kelok melewati buffle. Inilah fungsi buffle, memaksa fluida menyapu tube secara melintang sehingga perpindahan panas meningkat. Terakhir kita buat patlines. Buka patlines, new. Lepaskan partikel dari inlet shell, warnai berdasarkan suhu, lalu save display. Patlines dari atas dan isometrik memperlihatkan jalur aliran air pendingin yang zigzag, dan warnanya berubah dari merah ke oranya seiring air mendingin. Ringkasan hasil, air pendingin keluar shell pada 36,25 derajat, air laut keluar tube pada 31,83 derajat. Kalor yang dilepas dan diserap hampir sama, selisihnya kurang dari 0,3 persen, menandakan solusi konsisten. Penurunan tekanan shell sekitar 2,1 kilopascal dan tube sekitar 14,8 kilopascal. Itulah langkah lengkap simulasi CFD Shell & Tube Head Exchanger di ANSYS, dari geometri space climb sampai kontur hasil yang berwarna-warni. Semua file geometri, skrip, mesh, dan case tersedia di folder proyek. Terima kasih telah menonton. Butuh simulasi CFD seperti ini? Cerdas inovasi digital membuka kursus ANSYS Fluent dan CFD dari nol, jasa simulasi CFD Head Exchanger dan aliran fluida untuk skripsi, tesis, maupun industri, serta menjual file proyek contoh CFD Head Exchanger untuk latihan, lengkap dengan geometri, mesh, dan case fluent. Hubungi WhatsApp kami, atau kunjungi cerdasinovasidigital.com Terima kasih telah menonton.
Tanya materi kelas
Ketik pertanyaan atau kata kunci; kami carikan bagian episode ini yang menjelaskannya dan lompatkan videonya ke sana.
Catatan saya
Catatan disimpan bersama menit video saat ini dan hanya terlihat oleh Anda.
Tanya jawab
Bingung di salah satu langkah? Tanyakan di sini; pengajar dan peserta lain bisa menjawab.
Belum ada pertanyaan.
Pengajar
Tim Cerdas Inovasi Digital
Pengembang software, engineer BIM & 3D, dan praktisi AI
53 kelas video1.283 episode
Sehari-hari kami mengerjakan software, model BIM, game, dan otomasi AI untuk klien, lalu menjadikan pengalaman praktik itu kelas langkah demi langkah: setiap langkah diperlihatkan di layar dan dilengkapi panduan PDF.
