Diskritisasi Persamaan Atur dengan Metoda Finite Volume

Seperti yang telah dibahas sebeleumnya, CFD merupakan suatu metode numerik dengan menggunakan komputerisasi dalam menyelesaikan permasalahan mekanika fluida. Dalam mekanika fluida kita menyelesaikan permasalahan dan fonomena fluida dengan menggunakan pendekatan-pendekatan formula dan hukum-hukum dasarnya.

Persamaan-persamaan yang menjadi dasar dalam permasalahan fluida didasarkan pada "persamaan atur" (governing equation). Persamaan-persamaan atur tersebut adalah kekekalan masa, kekekalan momentum, energy. Namun persamaan-persamaan tersebut berbentuk persamaan differensial, yang tidak bisa diselesaikan oleh sistem komputer. Hal ini karena program komputer hanya mampu menyeselasaikan persamaan matetatika dasar seperti perkalian, pembagian, penjumlahan dan pengurangan.

Dengan demikian, penggunaan persamaan diffensial secara langsung pada komputasi tidak bisa diterapkan untuk menyeselaikan permasalahan kontinu. Namun permasalahan dapat diselesaikan melalui pendekatan diskritisasi.

Dengan diskritasasi persamaan differensial tadi diterjemahkan kedalam bentuk analogi numeris seperti perkalian, pembagian, penjumlahan dan pengurangan.  Secara visual, diskritisasi dapat dianalogikan kedalam bentuk ruangan-ruangan kecil (cell/grid) yang membagi seluruh ruangan yang dihitung. Cell tersebut memiliki luas dan volume yang terhingga sehingga memiliki titik-titik dalam ruang yang ditempati fluida dimana informasi mengenai sifat-sifatnya dapat diketahui.

Dengan demikian, akumulasi informasi masing-masing cell dapat merepresentasikan kondisi ruangan yang dihitung.

contoh diskritisasi

seperti gambar diatas, komputer tidak dapat menghitung langsung luasan kurva dengan menggunakan persamaan differensial. Tapi dengan cara membentuk persegi-persegi diseluruh kurva tersebut kemudian menghitung luas persegi dan mengakumulasinya. Sehingga semakin kecil persegi yang dibentuk semakin presisi hasl hitungannya...