Studi Numerik Karakteristik Aliran Melalui Backward Facing Inclinesd Step dengan Penambahan Paparan Panas dari Gedung pada Sisi Upstream

Abstract

Studi ini bertujuan untuk melihat karakteristik aliran fluida yang melalui backward facing inclined step dengan penambahan paparan panas dari high rise building pada sisi upstream. Peninjauan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak CFD (Computational Fluid Dynamic). Pemodelan ini menggunakan aliran steady flow, incompressible flow, dan uniformflow pada sisi inlet. Simulasi ini menggunakan model turbulen k-ω SST dengan kecepatan angin pada inlet 3 m/s dan 9 m/s (Re=2×10⁴ dan Re=6×10⁴). Meshing menggunakan Hexa-hedral dengan jumlah node 2,5×10⁶. Variasi inclined step 30⁰, 45⁰, dan 90⁰. Kecepatan fluida panas dari gedung yaitu 1,5 m/s dengan temperatur 64⁰ C. Angin lingkungan memiliki temperatur 27⁰ C. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah variasi sudut inclined step mempengaruhi kecepatan fluida, panjang reattachment, dan luas wilayah yang mengalami kenaikan temperatur. Perbandingan kontur kecepatan memperlihatkan luas area backflow paling sempit berada pada inclined step 30⁰. Pada pathline tiap variasi inclined step diketahui bahwa reattachment paling pendek berada pada model dengan sudut inclined step 30⁰. Berdasarkan kontur pada posisi y/h=0,5 dan y/h=1 pada daerah downstream, persebaran temperatur paling sempit ada pada domain dengan sudut inclined step 30⁰. Selain itu variasi bilangan Reynolds juga berpengaruh terhadap persebaran temperatur. Semakin tinggi nilai bilangan Reynolds maka semakin kecil kenaikan temperatur lingkungan yang terjadi.