Kajian Aliran Udara dan Static Structural Terhadap Pressure Vessel Vertikal Menggunakan Ansys Workbench 18.2

Navyani, Rizky Mulia (2022) Kajian Aliran Udara dan Static Structural Terhadap Pressure Vessel Vertikal Menggunakan Ansys Workbench 18.2. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 10211810013030-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (2MB)

Abstract

Pressure vessel adalah suatu wadah tertutup sebagai penampungan fluida bertekanan. Dalam perancangan pressure vessel, pengaruh beban angin yang dihasilkan oleh Reynold number merupakan salah satu hal yang perlu diperhatikan. Terjadinya tumbukan antara angin dengan pressure vessel dapat mengakibatkan Reynold number berubah dari kondisi normalnya, dan jika bilangannya semakin meningkat akan menghasilkan vortex shedding yang diperoleh dari adanya gaya drag dan lift. Sehingga mengakibatkan kondisi struktural pada pressure vessel berubah karena adanya efek dari vortex shedding. Tujuan dari penelitian ini yaitu memperoleh karakteristik aliran yang melintasi pressure vessel, serta nilai beban untuk melihat ketahanan struktural pressure vessel dari faktor eksternal. Penelitian ini disimulasikan secara tiga dimensi dengan menggunakan CFD dan FEA menggunakan software Ansys 18.2. Parameter yang digunakan antara lain: kecepatan angin (35 m/s), densitas fluida, kecepatan fluida, luas penampang benda, dan viskositas dengan aliran unsteady. Dimulai dengan melakukan validasi menggunakan viscous turbulence K-Omega STT, penentuan grid independency untuk keakuratan data, simulasi CFD untuk memvisualisasi kontur velocity, vector velocity, kontur pressure pressure vessel, streamline dan vortex core di sekitar pressure vessel. Selanjutnya, simulasi static structural akan menunjukkan visualisasi deformasi, strain dan stress pada bejana. Dari serangkaian tahapan berikut, analisa mengenai karakteristik vortex shedding terjadi ketika melintasi pressure vessel akan didapatkan sebagaimana tujuan proyek akhir ini dibuat. Hasil yang didapat dalam penelitian dengan melakukan simulasi CFD adalah bahwa distribusi tekanan terbesar berada pada bagian front side, sementara tekanan terendah berada pada bagian rear side, dan kecepatan tertinggi terdapat pada daerah sisi samping pressure vessel. Kemudian hasil yang didapat dari penelitian dengan melakukan simulasi static structural adalah bahwa adanya pembebanan dari bejana dan adanya vortex shedding akibat drag dan lift menimbulkan momen bending menyebabkan terjadinya tegangan maksimal di daerah rear side di area dekat ground. Namun masih dalam batas yang diijinkan.
=================================================================================================================================
The pressure vessel is a closed container as a pressure fluid. In the design of the pressure vessel, the effect of the wind load produced by Reynold Number is one of the things that needs attention. The occurrence of collisions between the wind and the pressure vessel can cause Reynold Number to change from its normal conditions, and if the number is increasing will produce vortex shedding obtained from the presence of drag and elevator forces. Causing structural conditions on the compressive vessel to change due to the effect of vortex shedding. The purpose of this study is to obtain the flow characteristics that cross the compressive vessels, as well as the burden value to see the structural resistance of the compressive vessels from external factors. This research is simulated in three dimensions using CFD and FEA using Ansys 18.2 software. The parameters used include: wind speed (35 m/s), fluid density, fluid speed, cross - sectional area of objects, and viscosity with unsteady flow. Begin with validation of K-Omega STT viscous turbulence, identifying grid independence for data precision, and CFD simulation to explore velocity contours, velocity vectors, pressure vessel contours, streamlines, and vortex cores around pressure vessels. Furthermore, the static structural simulation will visualize the vessel's deformation, strain, and stress. As the goal of this final project, an analysis of the characteristics of vortex shedding that occurs when passing a pressure vessel will be derived from the subsequent series of procedures. The study's CFD simulations determined that the rear side section has the greatest pressure distribution, the rear side section has the lowest pressure distribution, and the pressure vessel's side has the highest velocity. The results of the study acquired by conducting static structural simulations indicate that the vessel's loading and the presence of vortex shedding owing to drag and lift create bending moments that result in maximum stress in the rear side region close to the ground, but still within the permitted parameters.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Pressure vessel, Vortex Shedding, Reynold Number, Computational Fluid Dynamics, Static Structural, Pressure Vessel, Vortex Shedding, Reynold Number, Computational Fluid Dynamics, Static Structural
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Faculty of Vocational > Mechanical Industrial Engineering (D4)
Depositing User:	magang .
Date Deposited:	23 Jul 2026 02:20
Last Modified:	23 Jul 2026 02:20
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/137293

Actions (login required)

View Item