Simulasi perpindahan panas pada lapisan tengah pelat menggunakan metode elemen hingga

Abstract

Perpindahan panas (heat transfer) adalah energi yang berpindah karena adanya perbedaan suhu, dimana prosesnya terjadi secara konduksi, konveksi dan radiasi. Fenomena ini memunculkan model matematika perpindahan panas yang merupakan persamaan diferensial parsial dan dapat diselesaikan secara numerik. Banyak penelitian muncul yang membahas masalah perpindahan panas dengan berbagai macam medium dan solusi numerik yang digunakan. Metode yang digunakan untuk penyelesaian masalah numerik ini diantaranya adalah metode beda hingga, metode volume hingga dan metode elemen hingga. Pada tugas akhir ini dibahas bagaimana simulasi perpindahan panas pada lapisan tengah pelat dimana model matematikanya dikembangkan dari penelitian sebelumnya. Model matematika ini diselesaikan dengan metode elemen hingga dengan fungsi bentuk segiempat linier. Selanjutnya persamaan perpindahan panas diselesaikan dengan metode residual dan formulasi galerkin sehingga hasil akhirnya dapat disimulasikan menggunakan software MATLAB untuk mengetahui laju perpindahan panas pada lapisan tengah pelat. Dari hasil simulasi diperoleh kesimpulan bahwa banyaknya elemen yang digunakan berpengaruh pada perhitungan numerik distribusi suhu pada pelat. Selain itu, banyaknya elemen juga berpengaruh pada kontur pelat dan waktu yang dibutuhkan saat simulasi.