Proses meshing tidak bisa sepenuhnya diperhitungkan secara analitis, seperti ukuran mesh, ukuran y+, jenis mesh, dan lain sebagainya.

Hal ini terjadi karena sifat dari geometri itu sendiri yang pada umumnya berbentuk kompleks, misalkan dalam simulasi mobil balap dengan detail tertentu, kita tidak mungkin menghitung satu persatu tiap komponen untuk mesh yang “pas”. Terdapat faktor “art” dan pengalaman dari operator di sini.

Meskipun demikian, salah satu metode yang cukup umum digunakan dalam memverifikasi bahwa mesh yang kita gunakan sudah tepat adalah memastikan bahwa Ketika setingan mesh kita sedikit kita ubah, maka tidak akan mempengaruhi hasil simulasi.

Apa itu Grid Independence Test (GIT)

Atau dengan kata lain hasil simulasi kita sudah tidak sensitive lagi atau tidak tergantung (independence) terhadap setingan mesh. Proses pengujian ini dikenal dengan istilah “mesh sensitivity test” atau “grid independence test (GIT)”.

Tidak ada aturan khusus yang spesifik membahas tentang metode ini, hal ini dikarenakan tiap simulasi memiliki tujuan yang berbeda-beda.

Studi Kasus GIT

Misalkan kita ingin menguji sebuah heat exchanger, dengan model yang sama, satu peneliti ingin menganalisis pressure drop yang terjadi, kemudian satu peneliti ingin fokus pada perubahan temperature yang terjadi, maka parameter GIT nya akan berbeda.

Pada contoh peneliti satu, maka dia akan membuat test perubahan pressure drop terhadap setingan grid, sedangkan peneliti dua akan membuat test perubahan temperature terhadap setingan grid.

Point selanjutnya adalah mendefinisikan apa yang harus diubah pada setingan grid tersebut. Pada umumnya, yang digunakan sebagai variabel bebas adalah jumlah elemen atau grid untuk simulasi yang mencakup domain yang besar; sedangkan untuk geometri dengan dinding-dinding yang banyak dan Reynold number relative rendah, biasanya digunakan variasi y+.

Namun semua pilihan baik variabel bebas maupun variabel terikat ini sangatlah tergantung dari kasus yang sedang dihadapi.

Dalam contoh di bawah ini, GIT dilakukan pada simulasi CFD airfoil NACA 2412 menggunakan software openFOAM. Pada scenario ini, peneliti ingin mencari tahu setingan refinement mesh pada sekitar airfoil yang paling tepat; dengan kondisi bahwa semakin tinggi refinement, maka jumlah cells semakin banyak.

ilustrasi beberapa skema mesh pada software openFOAM

Oleh karena itu, dalam skenario ini dibuat grafik Lift yang dihasilkan oleh airfoil, terhadap jumlah cells. Berikut adalah hasilnya:

grafik Lift versus jumlah cells

Dari gambar di atas, terlihat pada jumlah cells di atas 5.000, gaya angkat atau Lift menjadi cenderung lurus terhadap penambahan jumlah cells.

Kita dapat simpulkan bahwa, dengan menggunakan mesh dengan jumlah 5.500 akan menghasilkan gaya angkat yang sama dengan mesh dengan jumlah 6.500 atau keatas; yang mana membutuhkan effort komputasi yang jauh lebih banyak dibandingkan dengan mesh 5.500.

Dari hasil tersebut kita dapat memilih mesh yang paling optimal untuk digunakan adalah 5.500. Tentunya hal ini hanya berlaku untuk perhitungan Lift, untuk perhitungan gaya gesek, vortex, dan lain sebagainya, mungkin hal ini tidak berlaku, dan harus diuji sesuai dengan kasusnya.

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!