2017 : SIMULASI NUMERIK ALIRAN FLUIDA MAGNETOHIDRODINAMIK VISKOS DAN MIKROKUTUB MELALUI BENDA DIBAWAH PENGARUH KONVEKSI CAMPURAN DAN MEDAN MAGNET

Prof. Dr. Basuki Widodo M.Sc.
Dieky Adzkiya S.Si, M.Si

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Aliran magnetohidrodinamik atau Magnetohydrodynamic flow (MHD) adalah penelitian yang sangat penting dalam kaitannya dengan aplikasi bidang teknik dan industri. Power generator dan akselerator magnetohidrodinamik, pendingin reaktor nuklir dan pertumbuhan kristal adalah pengembangkan dari bidang MHD ini. Studi tentang aliran fluida tak tunak pada daerah lapisan batas dan separasi aliran yang mana alirannya berubah dari laminer menjadi turbulen adalah hal penting untuk dikaji. Sementara itu telah diketahui bahwa fluida yang memiliki karakteristik magnetohidrodinamik memiliki kemampuan mengendalikan separasi aliran, memanipulasi aliran fluida itu sendiri dan mengoptimumkan perpindahan panas dari fluida penghantar listrik kental atau mikrokutub. Pada usulan penelitian ini akan dikaji secara teoritik dan secara numerik permasalahan keberadaan dan pengaruh konveksi paksa dan medan magnet pada lapisan batas dari aliran fluida magnetohidrodinamik kental dan mikrokutub yang melalui suatu benda. Untuk memahami dan menyelesaikan permasalahan ini akan dikembangkan / dikonstruksikan model matematikanya. Dari model matematika ini, diperoleh persamaan kendali dimensional (dimensional governing equation) dari aliran fluida, perpindahan panas dan energi. Persamaan - persamaaan kendali dimensional ini selanjutnya ditransformasikan ke dalam bentuk persamaan - persamaan kendali tak berdimensi dengan menggunakan variabel-variabel tak berdimensi yang sesuai. Selanjutnya, fungsi aliran (stream function) diperkenalkan untuk menyatakan suatu fungsi yang mewakili kecepatan aliran dan temperatur fluida. Selanjutnya, variabel-variabel yang sama (similarity variables) digunakan untuk mereduksi persamaan-persamaan kendali non-dimensional ke dalam sistem persamaan-persamaan differensial non-linier. Sistem dari persamaan-persamaan differensial non-linier ini selanjutnya diselesaikan secara numerik menggunakan skema numerik Keller-Box. Dari solusi/simulasi numerik ini selanjutnya akan dianalisa pengaruh adanya konveksi paksa dan medan magnet ini terhadap tertundanya separasi aliran dan kemungkinannya perubahan aliran menjadi aliran ideal. Dan juga, dikaji dampak adanya konveksi paksa dan medan magnet ini terhadap perubahan kecepatan aliran dan temperatur fluida pada bagian belakang dari titik stagnasi. Khusus pada fluida mikrokutub akan dikaji sifat-sifat menarik yang diperoleh dari kejadian mikrorotasi dari fluida mikrokutub ini, termasuk adanya pengaruh konveksi paksa dan medan magnet terhadap kecepatan mikrorotasi pada posisi di daerah lapisan batas. Luaran dari penelitian ini berupa makalah yang dipublikasikan pada jurnal internasional yang terindeks Scopus/Thompson Reuters dan/atau diseminarkan pada seminar internasional terindeks Scopus atau Thompson Reuters.\n\nKata-kunci: Konveksi paksa, magnetohidrodinamik, fluida mikrokutub, skema numerik Keller-Box