Simulasi Sloshing 2d Pada Kontainer Segi Empat Dengan Metode Beda Hingga Berbasis Staggered Grid

Abstract

Konsep dinamika fluida sering diaplikasikan dalam penyelesaian masalah di kehidupan sehari-hari, salah satunya gerakan sloshing pada kontainer yang berisi cairan. Penelitian ini bertujuan untuk menyusun sebuah code simulasi sloshing pada kontainer segi empat dengan menggunakan persamaan Navier-Stokes dua dimensi. Persamaan Navier-Stokes digridesaikan dengan ACM (Artificial Compressibility Method) dan metode beda hingga berbasis staggered grid. ACM digunakan untuk memperoleh nilai dari komponen kecepatan dan tekanan sedangkan metode beda hingga digunakan dalam proses diskritisasi untuk melakukan pendekatan secara numerik. Karena dalam kasus ini melibatkan aliran multifase, maka metode lain seperti VOF (Volume of Fluid) juga digunakan untuk menentukan permukaan bebas fluida. Hasil penelitian ini divalidasi dengan simulasi pembanding menggunakan Ansys, dan menunjukkan kesesuaian yang cukup baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Secara kuantitatif, nilai RMSE (Root Mean Square Error) relatif sangat kecil dengan RMSE maksimum adalah 0,235 dan RMSE minimum adalah 0,030. Sedangkan secara kualitatif, fase gerak antara kedua simulasi menunjukkan kesamaan. Dengan mengubah beberapa parameter simulasi, diketahui bahwa RMSE paling minimum diperoleh saat nilai dx=0,08 dan dy=0,0143.