TRANSFER KALOR KONDUKSI PADA PELAT ALUMUNIUM 2 DIMENSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE FORWARD TIME CENTRAL SPACE (FTCS)
DOI:
https://doi.org/10.37478/optika.v8i2.4871Abstract
Perpindahan kalor adalah energi yang bergerak dari suatu tempat ke tempat lain akibat perubahan suhu dalam suatu sistem atau objek. Perpindahan kalor dapat terjadi melalui konduksi, konveksi, dan radiasi, dengan perpindahan secara konduksi terjadi karena suhu yang lebih tinggi pada suatu objek berpindah ke tempat dengan suhu lebih rendah. Penelitian ini bertujuan untuk mensimulasikan perpindahan kalor secara konduksi dua dimensi pada medium pelat aluminium menggunakan metode Forward Time Central Space (FTCS). Simulasi dilakukan melalui analisis numerik menggunakan software MATLAB, dengan perbandingan terhadap solusi analitik untuk mengevaluasi distribusi perpindahan kalor yang terjadi. Hasil simulasi menunjukkan distribusi perpindahan kalor yang divisualisasikan serta tingkat keakuratan metode numerik FTCS dibandingkan solusi analitik. Persentase keakuratan yang diperoleh sebesar 65,19%, menunjukkan bahwa metode FTCS kurang optimal untuk simulasi perpindahan panas dua dimensi pada pelat aluminium. Studi ini memberikan kontribusi dalam memahami keterbatasan metode FTCS dalam simulasi numerik perpindahan kalor dan mengusulkan potensi metode alternatif untuk akurasi yang lebih baik.
Downloads
Keywords:
Perpindahan Panas, Forward Time Central Space, Simulasi, Pemodelan, MatlabReferences
Alebraheem, J. (2017). Forward time centered space scheme for the solution of transport equation. International Annals of Science, 2(1), 1–5. https://doi.org/10.21467/ias.2.1.1-5
Astuti, I. A. D. (2015). Penentuan konduktivitas termal logam tembaga, kuningan, dan besi dengan metode gandengan. Prosiding Seminar Nasional Fisika Dan Pendidikan Fisika (SNFPF) Ke-6.
Donovan, R. (2018). Studi sifat termal batuan daerah lapangan panas bumi way ratai berdasarkan pengukuran metode konduktivitas termal. Universitas Lampung.
Dubey, R. K. (2016). Data dependent stability of Forward in Time and Centred in Space (FTCS) scheme for scalar hyperbolic equations. International Journal of Numerical Analysis & Modeling, 13(5), 689–704.
Jamilah, J. J., Oktavia, F. R., & Nafita, S. W. (2021). Pengaruh material yang berbeda terhadap laju perpindahan panas. Jurnal Penelitian Fisika Dan Terapannya (JUPITER), 3(1), 1. https://doi.org/10.31851/jupiter.v3i1.5979
Ledwon, D., Sage, A., Juszczyk, J., Rudzki, M., & Badura, P. (2022). Tomographic reconstruction from planar thermal imaging using convolutional neural network. Scientific Reports, 12(1), 2347. https://doi.org/10.1038/s41598-022-06076-z
Maitsa, T. R., Haffiyan, Q., Adityawan, M. B., Magdalena, I., Kuntoro, A. A., & Kardhana, H. (2021). Development of a 2D numerical model for pollutant transport using FTCS scheme and numerical filter. Makara Journal of Technology, 25(3). https://doi.org/10.7454/mst.v25i3.3966
Mauri, R. (2023). Free convection (pp. 315–331). https://doi.org/10.1007/978-3-031-28920-0_19
Mubaroq, Rizki, M., & Saefan, J. (2022). Analisis error pada jawaban numerik metode FTCS pada persamaan aliran kalor. Prosiding Seminar Nasional Lontar Physics Forum V1 2022, 43–48.
Puspawan, A., & Suandi, A. (2020). The heat transfer flow analysis of standard plate stell of JIS G3106 Grade SM20B on pre-heating joint web plate I-Girder process case study in PT. Bukaka Teknik Utama, Bogor Regency, West Java Province. Jurnal Rekayasa Mekanik, 4(1), 1–8.
Risamasu, P. V. M., Pieter, J., & Gunada, I. W. (2023). Pengembangan bahan ajar IPA SMP tema perpindahan kalor berkonteks etnosains Jayapura Papua. Jurnal Ilmiah Profesi Pendidikan, 8(1b), 948–958. https://doi.org/10.29303/jipp.v8i1b.1322
Ristanto, S., & Huda, C. (2016). Pemodelan transfer panas dan massa pada proses pengeringan biji-bijian sistem rak beserta solusi numeriknya. Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-BiRuNi, 5(2), 153–159.
Safitri, V., & Waluya, St. B. (2020). Solusi persamaan panas pada heat exchanger menggunakan transformasi fourier. Unnes Journal of Mathematics, 9(1), 77–86.
Saputraa, A., Samhuddin, S., & Hasanudin, L. (2022). Perancangan dan analisis pengujian konduktivitas panas pada tipe material padat. Enthalpy: Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin, 7(1), 22. https://doi.org/10.55679/enthalpy.v7i1.24502
Sari, K. D. (2017). Pembuktian rumus bentuk tutup beda pusat berdasarkan deret Taylor. Jurnal Matematika UNAND, 6(3), 55. https://doi.org/10.25077/jmu.6.3.55-62.2017
Sari, M. P. (2016). Solusi numerik persamaan boussinesq menggunakan metode beda hingga implisit [Thesis (Undergraduate)]. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim.
Septian, B., Rey, P. D., & Aziz, A. (2021). Desain dan rancang bangun alat penukar kalor (heat exchanger) jenis shell dan tube. Jurnal Baut Dan Manufaktur: Jurnal Keilmuan Teknik Mesin Dan Teknik Industri, 3(01), 52–60.
Shahab, A., & Amna, S. (2023). Efficiency analysis of fire tube boiler type at refinery utility unit center for oil and gas human resources developme. Jurnal Cakrawala Ilmiah, 2(7), 3109–3118. https://doi.org/10.53625/jcijurnalcakrawalailmiah.v2i7.5401
Sinopa, L. C. K., Noviani, E., & Rizki, S. W. (2020). Hampiran solusi persamaan panas dimensi satu dengan metode beda hingga crank-nicolson. Bimaster: Buletin Ilmiah Matematika, Statistika Dan Terapannya, 9(1). https://doi.org/10.26418/bbimst.v9i1.38819
Supu, I., Usman, B., Basri, S., & Sunarmi. (2016). Pengaruh suhu terhadap perpindahan panas pada material yang berbeda. Jurnal Dinamika, 7(1), 62–73.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Efan Fajri Ramadhan Nonti, Mursalin Mursalin, Muh. Fachrul Latief
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Jurnal Lesensi
