NUMERICAL STUDY OF TURBULENCE MODEL ON FLUID FLOW THROUGH A SINGLE HEATED CYLINDER

Fenomena gerakan aliran fluida melintasi suatu benda (bluff body) memegang peranan penting dalam aplikasi engineering seperti pada penukar kalor, pembakaran, dan alat transportasi. Dengan memvariasikan bilangan Reynolds, berbagai pola aliran dan karakteristik vortex shedding pada wake dari sebuah silinder sirkular telah diamati dan dibahas dalam berbagai literatur Namun karakteristik wake pada silinder sirkular yang dipanaskan lebih rumit untuk dianalisa secara fisik karena pengaruh gaya apung (bouyancy) pada fenomena viscous yang terjadi. Berdasarkan pemikiran diatas, maka dilakukan penelitian tentang evaluasi berbagai variasi turbulensi model pada kasus aliran fluida melewati silinder yang dipanaskan.. Penelitian ini dilakukan secara numerik dengan perangkat lunak Fluent 6.3.26 dengan model solver unsteady. Dua nilai Reynold Number yang berbeda, masing – masing Re=135 dan Re=1000. Nilai dari Richardson Number juga diatur tetap pada nilai 0 dan 1 untuk Re=135 sedangkan untuk Re=1000, digunakan nilai Ri=0 dan Ri=2.77. Kemudian model viscous yang digunakan adalah Laminar model dan dua turbulensi model yaitu k-e realizble, dan k-ω SST. Dimana fluida yang digunakan adalah air pada boundary condition. Kemudian hasil dari penelitian ini akan dibandingkan dengan hasil eksperimen yang sebelumnya telah dilakukan. Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa tererdapat perbedaan hasil dari nilai Strouhal Number Dengan memvariasikan nilai dari time step yang digunakan selama proses iterasi. Dimana semakin kecil nilai time step yang digunakan semakin akurat hasil yang didapatkan. Dan untuk analisa turbulensi model secara keseluruhan k-ω SST memiliki hasil yang paling mendekati eksperimen berdasarkan parameter – parameter yang diamati.