| dc.description.abstract | Sebagian besar permasalahan dalam ilmu pengetahuan dan teknologi dapat
dipresentasikan kedalam bentuk model matematika. Salah satu contoh
permasalahan dalam ilmu pengetahuan yang dapat diubah kedalam bentuk model
matematika adalah aliran panas pada pelat logam. Suhu merupakan besaran yang
menyatakan derajat panas dingin suatu material. Dalam bidang sains dan teknik
sering ditemukan fenomena laju distribusi suhu yang penyelesaiannya tidak dapat
diselesaikan dengan metode analitik, sehingga untuk memperoleh solusi tersebut
dibutuhkan metode numerik. Salah satu metode numerik yang dapat digunakan
dalam menyelesaikan model aliran panas pada pelat logam dengan mengunakan
mekanisme aliran konduksi yaitu metode Crank Nicholson.
Tujuan dari penelitian ini adalah menyelesaikan model aliran panas pada
pelat logam dua dimensi dalam keadaan unsteady dengan cara mengubah
persamaan aliran panas konduksi ke dalam bentuk skema beda hingga dengan
menggunakan metode Crank Nicholson. Serta mendefinisikan variabelvariabelnya
sehingga diperoleh hasil grafik aliran panas, banyaknya iterasi dan
jumlah waktu yang dibutuhkan suhu dalam keadaan setimbang. Pengertian
unsteady adalah bila laju aliran panas suatu sistem dipengaruhi oleh waktu.
Penelitian dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama yaitu mendiskritisasi
persamaan aliran panas dalam keadaan unsteady. Maksudnya yaitu mengubah
bentuk persamaan kontinu menjadi bentuk persamaan diskrit. Tahap kedua yaitu
pembuatan program, simulasi, visualisasi dan analisis hasil simulasi. Pembuatan
program dilakukan dengan menggunakan software Matlab. Langkah selanjutnya
yaitu mensimulasikan hasil program dengan menginput beberapa nilai parameter
viii
yang ditentukan diantaranya yaitu laju aliran panas sebesar 200
dan 300
,
nilai error 0,1% dan 0,01 dan masing-masing nilai konduktivitas termal.
Dari hasil simulasi dan visualisasi yang dilakukan, terdapat hubungan
antara nilai parameter kecepatan waktu yang dibutuhkan suhu untuk mencapai
keadaan setimbang. Semakin besar konduktivitas termal suatu logam semakin
sedikit waktu yang dibutuhkan suhu mencapai kondisi setimbang. Semakin kecil
nilai error dan semakin banyak jumlah grid yang diberikan maka semakin lama
waktu yang dibutuhkan suhu untuk mencapai keadaan setimbang. Pada penelitian
ini logam yang digunakan adalah tembaga, alumunium dan besi. Dari ketiga
logam tersebut tembaga merupakan logam yang paling cepat untuk memperoleh
suhu dalam kondisi setimbang. Selain itu, tembaga juga memiliki daya hantar
yang paling baik karena tembaga memiliki konduktivitas termal yang paling
tinggi daripada logam lainnya. | en_US |
