Contoh Simulasi - Viskometer Bola Jatuh

Gambaran Umum

Viskometer bola jatuh adalah alat yang digunakan untuk mengukur viskositas fluida dengan mengukur waktu yang diperlukan bola bulat untuk jatuh pada jarak tertentu di bawah gravitasi melalui tabung yang berisi fluida dan viskositasnya akan ditentukan. Ketika bola dijatuhkan, bola mengalami tiga gaya: beratnya, gaya apung, dan gaya hambat. Dari ketiga gaya ini, kita akan menganalisis gaya hambat karena gaya ini berhubungan langsung dengan viskositas fluida. Untuk menyederhanakan masalah, kita akan mensimulasikan aliran laminer di atas bola dan menganalisis gaya hambat yang dialami oleh bola tersebut untuk fluida yang berbeda. Pengaturannya terdiri dari sebuah bola padat, yang dipasang di ruang angkasa, dan fluida yang mengalir di atas bola tersebut. Fluida yang bergerak memberikan gaya tekanan dan gaya viskos pada permukaan bola. Gaya tekanan bekerja pada arah yang normal terhadap permukaan bola, sedangkan gaya viskos bekerja secara tangensial terhadap permukaan bola. Jumlah gaya tekanan dan gaya viskos adalah resultan gaya hambat yang bekerja pada permukaan bola. Tujuan dari simulasi ini adalah untuk menganalisis gaya tekanan dan tegangan geser di dinding yang bekerja pada permukaan bola untuk fluida dengan viskositas yang berbeda.

Tujuan

Dalam contoh simulasi ini, Anda akan mempelajari:

• Cara mensimulasikan aliran pada sebuah bola di Ansys Fluent dan menghitung gaya hambat yang dihasilkan
• Cara membuat dan menganalisa kontur tekanan dan tegangan geser pada dinding
• Cara mengubah dan menetapkan material fluida yang berbeda

Pengaturan

Unduh file mesh yang diperlukan untuk menyiapkan simulasi dan file Case and Data yang terkait di sini. Ikuti petunjuk di bawah ini untuk menyiapkan simulasi ini di Ansys Fluent dimulai dengan file Mesh. Jika Anda menghadapi masalah dalam menyiapkan atau menjalankan simulasi, gunakan file Case and Data awal dan akhir yang sesuai.

Tautan video alternatif.

Hasil dan Pembahasan

Sekarang mari kita analisa hasil simulasi dan memahami fisika dari sebuah bola yang bergerak melalui fluida.