Claim Missing Document
Check
Articles

Found 19 Documents
Search

Simulasi Numerik Arus Lalu Lintas Pada Jaringan Jalan Menggunakan Metode Godunov Ilyana Fadhilah; Erwin Budi Setiawan; Dede Tarwidi
eProceedings of Engineering Vol 2, No 3 (2015): Desember, 2015
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Tugas akhir ini membahas pemodelan dan simulasi arus lalu lintas, baik untuk satu jalur jalan maupun untuk jaringan jalan. Jaringan jalan yang dimaksud adalah kumpulan dari beberapa jalur jalan yang dihubungkan oleh sebuah atau lebih persimpangan (junction). Untuk memodelkan arus lalu lintas digunakan persamaan konservasi melalui pendekatan dinamika fluida. Persamaan konservasi untuk kendaraan pada suatu ruas jalan digunakan persamaan LWR sedangkan pada persimpangan digunakan persamaan Rankine-Hugoniot. Solusi numerik untuk persamaan konservasi diselesaikan menggunakan metode Godunov. Simulasi numerik dilakukan untuk mengetahui kepadatan lalu lintas yang disebabkan oleh adanya lampu pengatur lalu lintas. Simulasi numerik yang ditampilkan berupa kepadatan arus lalu lintas untuk satu jalur dan untuk jaringan jalan . Kata kunci : jaringan jalan, persamaan LWR, metode Godunov, dinamika fluida Abstract This final project explores the modeling and simulation of traffic flow, both for single lane and for th e road network. The road network in question is a collection of some of the trails are connected by one or more intersection (junction). To model the flow of traffic used through the conservation equations of fluid dynamics approach. Conservation equation for a vehicle on a road used equations used LWR while at the intersection of Rankine-Hugoniot equation. Numerical solution for the conservation equations solved using the method of Godunov. Numerical simulations conducted to determine the traffic congestio n caused by traffic lights. Numerical simulations are displayed in the form of traffic density for the track and for the road network. Keywords: road network, LWR equation, Godunov method, fluid dynamics
Simulasi Tsunami 2-d Dengan Menggunakan Metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) Nenny Lisbeth Minarno; Sri Suryani Prasetyowati; Dede Tarwidi
eProceedings of Engineering Vol 2, No 3 (2015): Desember, 2015
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Besarnya kerusakan yang diakibatkan oleh gelombang tsunami pada pinggir pantai sangat besar, termasuk kerusakan ekosistem lingkungan bahkan banyak jiwa yang meninggal. Oleh karena itu diperlukan solusi untuk mengurangi efek tersebut. Pada tugas akhir ini akan membahas simulasi tsunami dua dimensi untuk mengurangi efek dari gelombang tsunami. Untuk memodelkan permasalahan fluida digunakan metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Persamaan gerak pada tsunami didasarkan oleh persamaan Navier-Stokes dan kontinuitas. Metode SPH dapat mengatasi kedua persamaan tersebut. Metode SPH mendiskritisasikan domain fluida menjadi bentuk partikel SPH. Pada tugas akhir ini terdapat beberapa kasus yaitu diberikan penghalang berupa trapesium dan persegi pada dasar pantai yang berbentuk datar dan landai. Hasil simulasi tsunami dengan durasi 15 detik menggunakan 6435 partikel SPH sudah dapat menghasilkan visualisasi yang cukup realistis dalam menggambarkan pergerakan gelombang tsunami. Menurut hasil validasi didapatkan bahwa pada dasar pantai berbentuk landai, penghalang berupa persegi lebih efektif dibandingkan penghalang berupa trapesium sedangkan pada dasar pantai berbentuk datar, penghalang berupa trapesium maupun persegi tidak terdapat perbedaan nyata.Kata kunci: tsunami, metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), penghalang trapesium dan persegi.
Simulasi 2-d Aliran Darah Pada Kasus Penyempitan Pembuluh Darah Arteri Menggunakan Metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) Reza Harun; Jondri Jondri; Dede Tarwidi
eProceedings of Engineering Vol 3, No 1 (2016): April, 2016
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Jantung dan pembuluh darah merupakan bagian organ tubuh manusia yang paling penting dan saling berkaitan. Jantung bertugas memompa darah sedangkan pembuluh darah bertugas untuk menghantarkannya ke seluruh tubuh manusia. Terdapat beberapa penyakit pada jantung dan pembuluh darah salah satunya penyempitan pembuluh darah pada arteri.penelitian tentang penyakit penyempitan pembuluh darah banyak dilakukan,salah satunya dengan melakukan pada arteri yang mengalami penyempitan.Tujuan dari simulasi aliran darah adalah untuk melihat laju aliran darah pada arteri yang mengalami penyempitan. Dalam tugas akhir ini simulasi aliran darah pada arteri yang mengalami penyempitan menggunakan metode Smooth Particle Hydrodynamic ( SPH). Metode SPH adalah teknik numerik untuk melakukan simulasi partikel dengan persamaaan differensial, dimana fluida di representasikan sebagai bagian diskrit yang disebut dengan partikel. Dalam metode SPH gerak setiap partikel dikendalikan oleh persamaan Navier-Stokes(N-S) dan persamaan kontinuitas. Untuk melakukan simulasi ini akan dibangun dengan SPH simulator yang dapat menyimulasikan gerak fluida darah. Dari hasil SPH simulator yang telah di bangun akan dibuat simulasi 2 dimensi penyempitan aliran darah pada arteri . Kata kunci : Smooth Particle Hydrodynamic (SPH),fluida,arteri
Optimasi Posisi Cryoprobe Pada Proses Cryosurgery Menggunakan Metode Bubble Packing Nurul Fajar Riani; Dede Tarwidi; Sri Suryani Prasetyowati
eProceedings of Engineering Vol 2, No 3 (2015): Desember, 2015
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Cryosurgery adalah teknik operasi untuk memusnahkan jaringan kanker menggunakan nitrogen cair bersuhu ekstrim (sangat dingin) dengan menggunakan alat yang bernama cryoprobe. Tujuan dilakukannya cryosurgery adalah untuk memaksimalkan pembekuan di dalam jaringan kanker dan meminimumkan kerusakan pada jaringan sehat. Dalam Tugas Akhir ini dilakukan simulasi pengoptimasian cryoprobe pada proses cryosurgery kanker prostat menggunakan metode bubble packing. Metode bubble packing digunakan untuk mengoptimalkan letak cryoprobe pada proses cryosurgery kanker prostat. Penyebaran panas pada daerah kanker menggunakan metode beda hingga satu dan dua dimensi. Penyebaran panas satu dimensi dilakukan sampai tercapai kondisi steady state. Hasil dari solusi numerik satu dimensi dibandingkan dengan solusi eksak sebagai acuan sehingga didapatkan rata-rata error relatif. Dengan rata-rata error relatif terkecil sebesar 0.0106786%, solusi numerik satu dimensi tersebut dikatakan cukup akurat dan layak diterapkan pada sistem dua dimensi. Dengan menggunakan metode bubble packing pada simulasi dua dimensi didapatkan letak 6 cryoprobe yang optimal dengan penyebaran panas yang lebih cepat dibandingkan dengan 4 dan 5 cryoprobe yaitu selama 168 detik. Kata Kunci: cryosurgery, bubble packing, prostat, metode beda hingga
Analisis Energi Mekanik Aliran Air Terjun dengan Simulasi Berbasis Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) Muhammad Ghazali Suwardi; Jondri Jondri; Dede Tarwidi
eProceedings of Engineering Vol 4, No 1 (2017): April, 2017
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Abstrak Keberadaan air terjun Indonesia berpotensi untuk dikembangkan dalam upaya memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia. Dengan memanfaatkan energi mekanik aliran air terjun, akan mampu membangkitkan listrik. Analisis energi mekanik bisa dilakukan dengan menyimulasikannya menggunakan metode Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Metode SPH sangat cocok dalam menyimulasikan aliran air terjun, karena memiliki kelebihan berupa dapat membentuk pergerakan partikel-partikel yang menyerupai karakteristik fluida. Dalam proposal penelitian ini, metode SPH digunakan untuk menyelesaikan persamaan Navier-Stokes dan persamaan kontinuitas yang merupakan inti dari gerak fluida. Persamaan-persamaan pengatur tersebut digunakan untuk memperoleh percepatan, kecepatan, densitas, dan posisi partikel serta penyelesaian time stepping menggunakan metode Euler. Dengan persamaan-persamaan tersebut, simulasi aliran air terjun yang dihasilkan akan lebih menarik dan mampu menyelesaikan analisis yang diinginkan. Energi mekanik yang dihasilkan dari aliran air terjun dihitung berdasarkan massa, ketinggian, dan kecepatan dari setiap partikel SPH. Kata kunci : smoothed particle hydrodynamics, simulasi air terjun, energi mekanik Abstract The existence of the waterfall in Indonesia has a potential to develop and to fulfill the electricity demand in Indonesia. By utilizing mechanical flow energy of the waterfall, it will be able to generate electricity. Analysis of mechanical energy can be done by simulating using Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). SPH method is suitable to simulate the flow of the waterfall, because it has an advantage that can form of particles movement that falsify the characteristics of the fluid. In this final project proposal, the SPH method is used to solve the Navier-Stokes equations and the continuity equation which is the core of fluid motion. The governing equations are used to obtain the acceleration, velocity, density, and the position of the particle as well as the completion of Euler time-stepping method. With these equations, simulating a waterfall flow generated will be more attractive and able to complete the analysis desired. Mechanical energy that generated from the flow of the waterfall is calculated based on the mass, altitude, and velocity of every particle SPH. Keywords: smoothed particle hydrodynamics, waterfall simulation, mechanical energy
Simulasi Smoothed Particle Hydrodynamics Dua Dimensi Dengan Metode Deteksi Partikel Permukaan Muh. Kiki Adi Panggayuh; Sri Suryani Prasetyowati; Dede Tarwidi
eProceedings of Engineering Vol 2, No 2 (2015): Agustus, 2015
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Abstrak Tugas akhir ini mempresentasikan simulasi Smoothed Particle Hydrodnamics (SPH) dua dimensi dengan metode deteksi partikel permukaan. Dinamika fluida adalah disiplin ilmu yang mempelajari perilaku dari zat cair dan gas dalam keadaan diam maupun bergerak. Permasalahan dinamika fluida diatur oleh persamaan Navier- Stokes dan kontinuitas. Dalam menyelesaikan persamaan tersebut dapat digunakan metode SPH, dimana metode ini sering digunakan untuk membuat simulasi fluida karena dapat mendiskritkan domain fluida menjadi bentuk partikel. Pada tugas akhir ini metode SPH digunakan untuk membuat simulasi dam break dua dimensi, kemudian dicari bentuk permukaannya menggunakan metode deteksi pertikel permukaan. Hasil simulasi dam break dengan jumlah 5123 partikel SPH dan durasi 3 detik menunjukkan visualisasi yang cukup realistis dalam menggambarkan pergerakan fluida. Pada pengujian deteksi partikel permukaan menunjukkan pengaruh penting dari ketetanggaan antar partikel, jika radius ketetanggaan yang dipilih tepat maka dapat diperoleh bentuk permukaan dengan kesalahan deteksi partikel interior yang lebih kecil. Pada penerapan metode deteksi partikel untuk simulasi dam break dengan 5123 partikel SPH, dipilih radius ketetanggaan 0,063 sebagai radius optimal. Kendala pada metode deteksi partikel permukaan adalah sulit diterapkan pada partikel yang memiliki kepadatan rendah, karena akan terjadi kesalahan dimana sebagian partikel interior akan dianggap sebagai partikel permukaan. Kata kunci : Smoothed Particle Hydrodnamics (SPH), metode deteksi partikel permukaan.
Implementasi Staggered Grid Pada Persamaan Air Dangkal Untuk Simulasi Gelombang Tsunami Akibat Longsor Bawah Laut Arkan Priya Anggana Hadna; Didit Adytia; Dede Tarwidi
eProceedings of Engineering Vol 5, No 3 (2018): Desember 2018
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Abstrak Gelombang tsunami tidak hanya ditimbulkan oleh adanya gempa bumi atau letusan gunung berapi bawah laut tetapi juga dapat diakibatkan oleh adanya longsor bawah laut. Makalah ini memfokuskan pada simulasi numerik gelombang tsunami yang dipicu oleh longsor bawah laut. Persamaan gerak untuk gelombang air direpresentasikan oleh persamaan air dangkal. Sedangkan untuk longsor bawah laut dimodelkan dengan cara menurunkan persamaan gerak benda padat yang meluncur pada bidang miring. Solusi dari persamaan air dangkal dicari secara numerik dengan mengimplementasikan metode volume hingga skema staggered grid. Solusi dari persamaan air dangkal yang diselesaikan dengan metode staggered grid kemudian divalidasi dengan hasil eksperimen kasus run-up yang telah dilakukan oleh (Synolakis, 1986). Hasil simulasi numerik gelombang tsunami yang diakibatkan oleh kemunculan longsor bawah laut menunjukkan kecocokan yang cukup tinggi dengan hasil simulasi yang telah dilakukan oleh (Lynet & Liu, 2002) dengan menggunakan metode boundary integral equation model (BIEM). Kata kunci : longsor bawah laut, persamaan air dangkal, simulasi numerik, staggered grid, tsunami Abstract Tsunami wave is not only caused by an earthquake or underwater volcanic eruption but can also be caused by an underwater landslide. This paper focuses on the numerical simulation of tsunami waves triggered by an underwater landslide. The equation of motion for water waves is represented by shallow water equations. Meanwhile, underwater landslide is modeled by deriving the equation of motion of a solid object that slide down on the sloping bottom. Solution of shallow water equations is numerically determined by implementing finite volume method with staggered grid scheme. The solution of shallow water equation which is solved by the staggered grid method is validated with experimental results for run-up case that have been performed by (Synolakis, 1986). Numerical results of tsunami simulation show a good agreement with the simulation results presented by (Lynet & Liu, 2002) which used the boundary integral equation model (BIEM) method. Keywords: numerical simulation, shallow water equation, staggered grid, tsunami, underwater landslide
Simulasi Dam Break Dengan Menggunakan Persamaan Air Dangkal Dengan Implementasi Skema Lax-wendroff Finite Volume Method Radika Rafif Gibran; Didit Adytia; Dede Tarwidi
eProceedings of Engineering Vol 5, No 3 (2018): Desember 2018
Publisher : eProceedings of Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Abstrak Dam adalah sebuah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi, tidak jarang dam digunakan untuk mengaliri air ke sebuah pembangkit listrik tenaga air. Dam sendiri sebagai bangunan yang berupa tanah, batu, dan beton, dam dianggap sebagai bangunan yang berbahaya, karena dampak besar yang ditimbulkan jika dam itu hancur. Tugas Akhir ini akan membahas tentang simulasi Shallow Water Equations (SWE) dengan implementasi Skema LaxWendroff dalam satu dimensi menggunakan Dam Break sebagai studi kasus, metode numerik ini adalah salah satu solusi untuk persamaan diferensial parsial hiperbolik. Pada tugas akhir ini akan disimulasikan skema tersebut dan akan dilihat seberapa besar keakurasian dari skema tersebut untuk studi kasus seperti Dam Break. Kata kunci : Shallow Water Equation, Lax-Wendroff, Dam Break. Abstract Dam is a construction that is built to withstand the rate of water into reservoirs, lakes, or recreational places, not infrequently the dam is used to drain water to a hydroelectric power plant. Dam itself as a building in the form of land, stone, and concrete, the dam is considered a dangerous building, because of the large impact caused if the dam is destroyed. This Final Project will discuss about the Shallow Water Equations (SWE) simulation with the implementation of the Lax-Wendroff Scheme in one dimension using Dam Break as a case study, this numerical method is one solution for hyperbolic partial differential equations. In this final project, the scheme will be simulated and it will be seen how much accuracy of the scheme is for case studies such as Dam Break. Keywords: Shallow Water Equation, Lax-Wendroff, Dam Break.
Performance Evaluation of Various Phase Change Materials for Thermal Energy Storage of A Solar Cooker via Numerical Simulation Dede Tarwidi; Danang Triantoro Murdiansyah; Narwan Ginanjar
International Journal of Renewable Energy Development Vol 5, No 3 (2016): October 2016
Publisher : Center of Biomass & Renewable Energy, Diponegoro University

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.14710/ijred.5.3.199-210

Abstract

In this paper, thermal performance of various phase change materials (PCMs) used as thermal energy storage in a solar cooker has been investigated numerically. Heat conduction equations in cylindrical domain are used to model heat transfer of the PCMs. Mathematical model of phase change problem in the PCM storage encompasses heat conduction equations in solid and liquid region separated by moving solid-liquid interface. The phase change problem is solved by reformulating heat conduction equations with emergence of moving boundary into an enthalpy equation. Numerical solution of the enthalpy equation is obtained by implementing Godunov method and verified by analytical solution of one-dimensional case. Stability condition of the numerical scheme is also discussed. Thermal performance of various PCMs is evaluated via the stored energy and temperature history. The simulation results show that phase change material with the best thermal performance during the first 2.5 hours of energy extraction is shown by erythritol. Moreover, magnesium chloride hexahydrate can maintain temperature of the PCM storage in the range of 110-116.7°C for more than 4 hours while magnesium nitrate hexahydrate is effective only for one hour with the PCM storage temperature around 121-128°C. Among the PCMs that have been tested, it is only erythritol that can cook 10 kg of the loaded water until it reaches 100°C for about 3.5 hours.Article History: Received June 22nd 2016; Received in revised form August 26th 2016; Accepted Sept 1st 2016; Available onlineHow to Cite This Article: Tarwidi, D., Murdiansyah, D.T, Ginanja, N. (2016) Performance Evaluation of Various Phase Change Materials for Thermal Energy Storage of A Solar Cooker via Numerical Simulation. Int. Journal of Renewable Energy Development, 5(3), 199-210.http://dx.doi.org/10.14710/ijred.5.3.199-210