Rekonstruksi Permukaan Bebas Fluida Menggunakan Metode Volume of Fluid

Abstract

Fluida merupakan suatu zat yang akan mengalami perubahan bentuk dan posisi apabila terkena tegangan geser. Bentuk fluida dapat berubah seiring dengan berubah bentuk permukaannya. Bentuk permukaan ini selanjutnya disebut batas bebas fluida. Dalam penyelesaian masalah yang menyertakan batas bebas fluida secara umum dan khusus diperlukan persamaan-persamaan tertentu dan teknik numerik tertentu. Permasalahan batas bebas fluida secara umum, dimulai dengan mengasumsikan perubahan hukum kekekalan massa dengan persamaan fluida yang bersifat incompressible. Setelah itu persamaan tersebut diturunkan menjadi suatu persamaan hukum kekekalan momentum yang merupakan persamaan Navier-Stokes. Untuk penyelesaian permasalahan batas bebas fluida pada penelitian ini secara khusus digunakan metode volume of fluid (VOF) dengan algoritma Parker dan Young. Fluida digambarkan berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 1 dan ukuran grid 10 x 5 Batas Fluida tersebut dibagi menjadi 14 partisi, lalu ditentukan luas masing-masing grid dan dicari nilai kemiringan garis pada partisi tersebut melalui empat nilai grid di sekitarnya. Untuk selanjutnya, didapatkan persamaan garis untuk setiap partisi. Dari pemodelan didapatkan fungsi tangga dengan nilai galat total dari fungsi eksak yaitu 0,20436 dan error rata-rata sebesar 0,01459715 dan menunjukkan hasil yang baik.

Keywords

• fluida batas bebas
• volume of fluid
• algoritma parker dan young