ALIRAN MAGNETOHIDRODINAMIKA FLUIDA VISKOELASTIK MELEWATI BOLA TERIRIS YANG DIPENGARUHI KONVEKSI CAMPURAN

Abstract

Pemanfaatan magnetohidrodinamik (MHD) pada bidang teknologi cukup luas, salah satu contohnya adalah pada PLTU. Dengan adanya penerapan MHD pada PLTU, diperoleh efisiensi mencapai 30%. Pemanfaatan MHD juga dilakukan pada pengeboran minyak. Pada penelitian ini dibahas model matematika dan solusi numerik dari permasalahan aliran magnetohidrodinamik (MHD) fluida viskoelastik melewati bola pejal teriris yang dipengaruhi konveksi campuran. Aliran fluida viskoelastik tersebut mengalir dari bawah dan melewati bola pejal teriris. Model matematika dari permasalahan ini diperoleh dari hukum konservasi massa, momentum, dan energi. Selanjutnya, persamaan pembangun ditransformasikan ke bentuk non-dimensional menggunakan variabel non-dimensional dan diperoleh persamaan diferensial parsial (PDP) non-linier. PDP ini selanjutnya diubah ke persamaan diferensial biasa (PDB) non-linier menggunakan persamaan similaritas, yaitu dengan memperkenalkan fungsi alir. PDB non-linier ini kemudian diselesaikan secara numerik menggunakan metode Keller-Box. Hasil numerik yang diperoleh berupa kurva profil temperatur dan kecepatan fluida pada lintasan aliran depan titik stagnasi bagian bawah bola teriris. Kurva profil temperatur dan kecepatan fluida diperoleh dengan memvariasi parameter magnetik, parameter konveksi, parameter viskoelastik, Bilangan Prandtl, dan sudut irisan bola. Hasil simulasi numerik di-peroleh bahwa semakin besar parameter konveksi, parameter magnetik dan besar sudut irisan bola maka semakin naik kurva profil kecepatannya, sedangkan untuk kurva profil temperaturnya turun. Apabila parameter viskoelastik dan Bilangan Prandtl dinaikkan maka kurva profil kecepatan turun, sedangkan kurva profil temperaturnya naik.