(under construction)
Referensi
Category: Uncategorized
-
Skema Divergensi pada CFD
Suku konveksi pada persamaan Navier–Stokes, memiliki bentuk persamaan divergensi yang umumnya diselesaikan menggunakan skema Gauss dengan beberapa pilihan interpolasi seperti berikut.
Dalam matematika, bounded berarti “terdefinisi” dalam suatu batas nilai minimum atau maksimum x yang ditetapkan.
Referensi
-
Diskritisasi Spasial dan Gradien pada CFD
Dalam menyelesaikan persamaan transport, terkadang lebih mudah menghitung gradien suatu besaran, ∇ϕ, terlebih dahulu sebelum menyelesaikan besaran ϕ itu sendiri. Oleh karena itu, pemilihan metode diskretisasi gradien menjadi sangat penting karena akan memengaruhi akurasi dan stabilitas solusi.
Secara umum, terdapat tiga metode diskretisasi gradien yang umum digunakan:
- Green-Gauss cell-based
- Green-Gauss node-based
- Least Squares cell-based
Metode Green-Gauss node-based umumnya lebih akurat dibandingkan metode cell-based, terutama pada mesh tak terstruktur (unstructured mesh), karena memanfaatkan informasi di titik node yang lebih representatif terhadap variasi lokal. Namun, metode ini memerlukan usaha komputasi yang lebih besar.
Sementara itu, metode Least Squares cell-based memiliki tingkat akurasi yang sebanding dengan pendekatan node-based, tetapi dengan kebutuhan komputasi yang lebih rendah. Oleh karena itu, metode Least Squares sering digunakan sebagai pengaturan default pada banyak solver CFD modern karena memberikan keseimbangan yang baik antara akurasi dan efisiensi komputasi.
Referensi
-
Skema Interpolasi pada CFD
Skema interpolasi (interpolation schemes) dalam CFD umumnya digunakan untuk menginterpolasi nilai dari pusat sel (cell center) ke pusat sisi (face center). Proses ini diperlukan karena dalam metode Finite Volume, variabel utama biasanya disimpan di pusat sel, sementara perhitungan fluks dilakukan di permukaan (face) kontrol volume.
Beberapa skema interpolasi yang umum digunakan antara lain:
- First Order Upwind – Stabil dan robust, tetapi memiliki akurasi rendah (difusi numerik tinggi).
- Second Order Upwind – Lebih akurat dibanding first order, namun stabilitas sedikit berkurang.
- Central Differencing – Akurasi tinggi, tetapi kurang stabil untuk aliran dengan dominasi konveksi.
- QUICK (Quadratic Upstream Interpolation for Convective Kinematics) – Akurasi lebih tinggi untuk aliran konvektif, namun lebih sensitif terhadap instabilitas.
- Linear / Linear Upwind – Kompromi antara akurasi dan stabilitas.
Sebagai aturan praktis (rule of thumb), semakin tinggi tingkat akurasi suatu skema, maka semakin rendah tingkat stabilitas numeriknya. Oleh karena itu, pemilihan skema interpolasi harus mempertimbangkan keseimbangan antara akurasi, stabilitas, dan karakteristik aliran yang sedang disimulasikan.
Referensi