Kursus Skripsi Tesis Disertasi Ansys ~ “Analisis Desain dan Kinerja Heat Exchanger Menggunakan ANSYS Fluent”

Berikut adalah silabus 10x sesi untuk ANSYS Heat Exchanger Analysis:

“Analisis Desain dan Kinerja Heat Exchanger Menggunakan ANSYS Fluent”

Sesi 1: Pengenalan Heat Exchanger dan ANSYS Fluent

• Konsep dasar heat exchanger (Shell & Tube, Plate, Finned-Tube)

• Prinsip perpindahan panas (konduksi, konveksi, radiasi)

• Workflow simulasi CFD untuk heat exchanger di ANSYS

• Membuat project baru di ANSYS Workbench

Sesi 2: Persiapan Geometri Heat Exchanger

• Membuat model sederhana shell-and-tube / finned-tube

• Import CAD ke ANSYS

• Memahami domain fluida dan padat (fluid-solid interface)

• Tips pemodelan geometri untuk simulasi termal

Sesi 3: Meshing untuk Heat Exchanger

• Dasar meshing CFD

• Metode meshing (tetra, hexa, inflation layer)

• Mesh refinement di area kritis (tube, baffle, fin)

• Quality check: skewness, orthogonal quality

Sesi 4: Setup Boundary Conditions

• Definisi material (fluida, padatan, konduktivitas)

• Inlet/Outlet, temperature, mass flow rate

• Heat source/sink dan wall treatment

• Setting initial conditions

Sesi 5: Solver Setup di ANSYS Fluent

• Memilih solver: pressure-based vs density-based

• Model energi dan turbulence (k-epsilon, k-omega)

• Coupled vs segregated solver

• Control parameter untuk konvergensi

Sesi 6: Post-Processing Dasar

• Visualisasi temperatur, kontur kecepatan, aliran fluida

• Analisis perpindahan panas (heat flux, Q)

• Mengekstrak data pada tube dan shell

• Membuat grafik profil temperatur dan tekanan

Sesi 7: Analisis Efisiensi dan Performance

• Menghitung effectiveness (ε) dan NTU (Number of Transfer Units)

• Pressure drop dan pumping power

• Evaluasi thermal resistance

• Membandingkan hasil simulasi dengan teori

Sesi 8: Optimasi Desain Heat Exchanger

• Variasi geometri (jumlah tube, pitch, fin)

• Parametric study menggunakan Workbench

• Trade-off antara efisiensi termal dan pressure drop

• Menggunakan Design of Experiment (DOE) sederhana

Sesi 9: Studi Kasus Industri

• Simulasi Shell-and-Tube Heat Exchanger lengkap

• Analisis distribusi panas pada multi-pass exchanger

• Evaluasi kinerja pada variasi laju aliran (Reynolds number)

• Membuat laporan hasil simulasi profesional

Sesi 10: Proyek Akhir dan Validasi

• Membuat proyek akhir sesuai tipe heat exchanger (shell-tube, plate, finned-tube)

• Validasi hasil simulasi dengan perhitungan manual

• Diskusi troubleshooting error simulasi

• Presentasi hasil simulasi lengkap

✅ Output Kursus:

• Mampu membuat model 3D heat exchanger untuk simulasi CFD

• Mampu melakukan setup, meshing, boundary condition, dan post-processing

• Mampu menganalisis kinerja heat exchanger (Q, NTU, effectiveness)

• Mampu melakukan optimasi desain berbasis ANSYS Fluent