REYNOLDs-AVERAGED TURBULENCE MODELLING
Reynolds Average Turbulence Modelling
Agar CFD berguna, CFD harus menghitung aliran, gaya, perpindahan panas, dll. dengan akurasi yang memadai. Keakuratan perhitungan apa pun selalu dipengaruhi oleh berbagai perkiraan.
Pertama, ada perkiraan dari metode numerik yang digunakan. Skema diskritisasi, dijelaskan dalam Bab 3, mempengaruhi akurasi yang dapat ditingkatkan dengan mengurangi ukuran sel dan langkah waktu, dengan mengorbankan peningkatan waktu solusi.
Algoritma dan pemecah, dijelaskan dalam Bab 5, adalah sumber perkiraan numerik lebih lanjut. Pemecah linear umumnya bersifat iteratif dengan toleransi yang menyeimbangkan biaya komputasi terhadap keakuratan solusi. Algoritma dapat mencakup loop dengan jumlah iterasi tetap yang membatasi konvergensi solusi secara keseluruhan.
Kondisi batas, dijelaskan dalam Bab 4, diterapkan sebagai bagian dari konfigurasi simulasi CFD. Selalu ada beberapa tingkat perkiraan dalam cara kondisi mewakili masalah yang menjadi perhatian. Perkiraannya bersifat fisik, bukan numerik, dan mencakup contoh sehari-hari seperti:
- menetapkan kondisi nilai tetap dengan nilai yang seragam, misalnya pada kecepatan pada saluran masuk;
- menerapkan kondisi gradien nol, misalnya pada tekanan pada batas dinding;
- menentukan arah aliran masuk, misalnya dengan kondisi kecepatan masuk-keluar, Sec. 4.15.
Pendahuluan
Di luar metode numerik dan kondisi batas, terdapat model yang menggambarkan dinamika fluida. Persamaan yang mengatur dan model dasar di Bab 2 akurat untuk aliran laminar dengan kecepatan sedang dan perpindahan panas. Namun, ketika fisika aliran menjadi lebih kompleks, modelnya menjadi semakin mendekati.
Jelas dari Bab 6 bahwa turbulensi sangatlah kompleks, sehingga pemodelan turbulensi sering kali menjadi sumber kesalahan utama dalam solusi CFD. Hal ini mencontohkan pengamatan ahli statistik George Box bahwa semua model salah . Ia menyarankan agar kita mencari “deskripsi ekonomis mengenai fenomena alam” dan “model yang sederhana namun menggugah”.
Dengan saran itulah kami menyajikan beberapa model turbulensi rata-rata Reynolds yang biasa digunakan dalam CFD. Model tersebut berbentuk persamaan transpor untuk medan turbulensi, biasanya energi kinetik turbulen dan laju disipasi.
Model tersebut disertai dengan saran mengenai spesifikasi saluran masuk dan kondisi awal lapangan. Perhatian khusus diberikan pada pemodelan aliran dalam lapisan batas turbulen pada batas dinding.
Materi Reynolds Average Turbulence Modelling
- Model turbulensi k-epsilon
- Inisialisasi model k-epsilon
- Turbulensi saluran masuk
- Lapisan batas yang bergejolak
- Fungsi dinding
- Fungsi dinding alternatif
- Turbulensi di dekat dinding
- Menyelesaikan sub-lapisan kental
- Model k-epsilon Resolusi Rendah
- Tingkat disipasi tertentu
- Penyempurnaan pada model k-omega
- Perpindahan panas dalam aliran turbulen
- Lapisan batas termal
- Fungsi dinding termal
- Ringkasan pemodelan turbulensi