Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) telah menjadi alat yang sangat penting dalam menganalisis dan mengoptimalkan sistem perpipaan di berbagai industri, termasuk minyak dan gas, pembangkit listrik, dan sistem HVAC. Dengan menggunakan pendekatan numerik yang canggih, CFD memungkinkan para insinyur untuk memprediksi berbagai fenomena aliran fluida secara akurat sebelum sistem tersebut diimplementasikan secara fisik. Pada artikel ini, kita akan fokus membahas simulasi CFD pada piping system.

Salah satu aspek kritis yang sering dianalisis adalah pressure drop atau kehilangan tekanan sepanjang pipa, yang sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti gesekan dinding pipa, perubahan geometri seperti belokan dan katup, serta karakteristik fluida itu sendiri. Simulasi CFD tidak hanya menghitung besarnya pressure drop tetapi juga memvisualisasikan distribusi tekanan secara detail, sehingga area dengan kehilangan energi tinggi dapat diidentifikasi dan didesain ulang untuk meningkatkan efisiensi sistem.

Fenomena kavitasi, yang terjadi ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap fluida sehingga membentuk gelembung uap yang dapat merusak permukaan pipa, juga dapat diprediksi dengan akurat melalui simulasi CFD. Dengan menggunakan model multiphase dan turbulence modeling yang tepat, simulasi ini mampu mengidentifikasi daerah-daerah bertekanan rendah yang berpotensi menimbulkan kavitasi, serta memprediksi dampaknya terhadap material pipa dan katup. Hal ini memungkinkan insinyur untuk memilih material yang lebih tahan erosi atau menyesuaikan parameter operasi untuk menghindari kondisi yang merugikan. Selain itu, CFD juga sangat efektif dalam menganalisis aliran multiphase, seperti campuran gas-cair atau aliran slurry, yang sering ditemui dalam aplikasi industri. Model seperti Eulerian-Lagrangian atau Volume of Fluid (VOF) memungkinkan simulasi yang mendetail terhadap interaksi antar fase, termasuk distribusi fase dan efeknya terhadap kinerja sistem.