4.1.1 Step I: Geometric and Physical Modeling
Geometric and physical modelling. Pemodelan fenomena fisik pada dasarnya merupakan inti dari usaha ilmiah. Sebuah fenomena fisik pada umumnya tidak dapat dianggap dipahami kecuali dapat dirumuskan secara matematis, dan rumus ini diuji dan divalidasi.
Untuk tujuan kami, dilakukan dua tingkat pemodelan, satu terkait dengan geometri domain fisik dan yang kedua terkait dengan fenomena fisik yang menarik.Pada kedua tingkat tersebut, rincian yang tidak relevan atau tidak menarik diabaikan atau disederhanakan. Sebagai contoh, sebuah domain tiga dimensi dapat diubah menjadi representasi dua dimensi, atau simetri dapat diperhitungkan untuk mengurangi ukuran domain studi. Dalam beberapa kasus, komponen fisik dapat dihapus dan digantikan dengan representasi matematika yang sesuai.
Pada contoh Gambar 4.2, seorang mikroprosesor terhubung ke heatsink dengan dasar tembaga yang berfungsi sebagai penyebar panas. Model pertama dari sistem ini menyederhanakan fisika dan geometrinya. Heatsink dan prosesor digantikan oleh kondisi batas yang menentukan suhu perkiraan heatsink dan suhu operasional yang diharapkan dari prosesor, masing-masing. Domain fisik dimodelkan sebagai domain komputasi dua dimensi karena variasi suhu melalui ketebalan heatsink akan minimal. Untuk solusi dalam keadaan tunak dari aliran panas dan distribusi suhu di dasar tembaga, hanya konduksi panas yang diperhitungkan. Hasil dari proses pemodelan adalah sistem persamaan diferensial parsial linier (atau non-linier jika k tergantung pada T), yang dalam kasus ini melibatkan bentuk disederhanakan dari persamaan energi.
Baca juga: Step II: Domain Discretization