Kursus Skripsi Tesis Disertasi Ansys CFD ~ Simulasi HVAC dan Ventilasi Menggunakan ANSYS

Silabus Simulasi HVAC dan Ventilasi dengan ANSYS CFD

Silabus ini mencakup teori dasar, praktik penggunaan perangkat lunak, dan studi kasus yang relevan dengan aplikasi HVAC.

Modul 1: Pengantar ANSYS & Dasar-dasar CFD (Sesi 1-4)

Sesi 1: Pengenalan Dasar CFD & ANSYS Workbench

• Mempelajari konsep dasar CFD (Computational Fluid Dynamics).
• Mengenal antarmuka ANSYS Workbench.
• Tahapan alur kerja simulasi (Pre-processing, Solver, Post-processing).

Sesi 2: Pemodelan Geometri (SpaceClaim)

• Mempelajari cara membuat geometri 2D/3D sederhana untuk kasus ventilasi.
• Import geometri dari perangkat lunak CAD lain.
• Menggunakan fitur “Prepare” untuk membersihkan geometri.

Sesi 3: Meshing (ANSYS Meshing)

• Mempelajari konsep dasar meshing (node, element, mesh quality).
• Membuat mesh untuk geometri sederhana.
• Menggunakan Global Mesh Controls (ukuran elemen, inflation).

Sesi 4: Pengenalan ANSYS Fluent

• Mengenal antarmuka dan panel utama ANSYS Fluent.
• Menentukan model fisika, model turbulensi, dan properti material.

Modul 2: Studi Kasus Dasar Ventilasi (Sesi 5-8)

Sesi 5: Simulasi Aliran Udara dalam Ruangan

• Studi kasus: Aliran udara dari satu inlet dan satu outlet.
• Menentukan kondisi batas (boundary conditions) seperti kecepatan inlet dan tekanan outlet.
• Memulai dan memantau proses perhitungan (solver).

Sesi 6: Post-processing Hasil (CFD-Post)

• Mempelajari cara memvisualisasikan hasil simulasi.
• Membuat kontur (kecepatan, tekanan, temperatur).
• Membuat vektor aliran dan streamline.

Sesi 7: Analisis Kualitas Udara dalam Ruangan

• Studi kasus: Penyebaran polutan atau zat gas di dalam ruangan.
• Menambahkan model difusi spesi (species transport) pada simulasi.

Sesi 8: Simulasi Ventilasi Alami

• Studi kasus: Ventilasi silang (cross-ventilation) pada bangunan.
• Menentukan kondisi batas alami, seperti bukaan jendela atau pintu.

Modul 3: Simulasi Sistem HVAC (Sesi 9-16)

Sesi 9: Transfer Panas dalam Ruangan

• Mempelajari model transfer panas (konveksi, konduksi, radiasi).
• Menambahkan sumber panas (misalnya dari komputer atau manusia) dan sumber pendingin pada simulasi.

Sesi 10: Analisis Distribusi Temperatur

• Studi kasus: Menentukan distribusi temperatur dalam ruangan dengan AC.
• Menggunakan kontur temperatur untuk menganalisis zona panas dan dingin.

Sesi 11: Analisis Thermal Comfort

• Mempelajari indeks-indeks kenyamanan termal, seperti PMV (Predicted Mean Vote) dan PPD (Predicted Percentage Dissatisfied).
• Mengekspor data untuk perhitungan thermal comfort.

Sesi 12: Penggunaan Fans & Blower

• Mempelajari cara memodelkan kipas (fan) atau blower dalam simulasi.
• Menggunakan model Fan Boundary Condition atau memodelkan kipas secara geometris.

Sesi 13: Simulasi Saluran Udara (Ducting)

• Studi kasus: Menghitung kehilangan tekanan (pressure drop) pada sistem saluran udara.
• Mengoptimalkan desain saluran udara untuk mengurangi kehilangan tekanan.

Sesi 14: Pemodelan Kondensor dan Evaporator

• Mempelajari cara menyederhanakan pemodelan komponen HVAC seperti kondensor atau evaporator.
• Menggunakan model Porous Media atau Source Terms.

Sesi 15: Simulasi Lanjutan: Partikel dalam Aliran Udara

• Studi kasus: Penyebaran debu atau partikel di dalam ruangan.
• Menggunakan model Discrete Phase Model (DPM) untuk memodelkan partikel.

Sesi 16: Optimasi Desain Saluran Udara

• Menggunakan fitur optimasi di ANSYS untuk meningkatkan efisiensi sistem ducting.

Modul 4: Studi Kasus Lanjutan & Analisis Kompleks (Sesi 17-20)

Sesi 17: Simulasi Ruangan dengan Kompleksitas Tinggi

• Studi kasus: Ruangan besar seperti auditorium atau pabrik dengan banyak inlet dan outlet.
• Mempelajari cara mengatasi masalah konvergensi (convergence) pada simulasi yang kompleks.

Sesi 18: Simulasi Transient (Aliran Berubah terhadap Waktu)

• Studi kasus: Mengamati perubahan temperatur setelah menyalakan AC.
• Mempelajari pengaturan simulasi transient (time step, sub-iterations).

Sesi 19: Analisis Kecepatan & Aliran Udara Eksternal

• Studi kasus: Pengaruh angin (wind) terhadap ventilasi bangunan.
• Membuat domain eksternal dan kondisi batas yang sesuai.

Sesi 20: Proyek Akhir & Presentasi

• Setiap peserta akan mempresentasikan hasil simulasi proyek mandiri.
• Sesi tanya jawab dan evaluasi.