Berkat teknologi mutakhir seperti High-Performance Computer (HPC) dan simulasi yang dipercepat dengan GPU, para engineer maritim sekarang dapat menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk menganalisis performa kapal jauh sebelum prototipe dibangun. Hal ini tidak hanya mengurangi biaya pengembangan, tetapi juga mempercepat inovasi dalam desain kapal.
Bertujuan untuk mendapatkan performa dan akurasi yang tinggi pada hasil simulasi, Ansys menyediakan kerangka kerja yang kuat untuk menyelesaikan analisa hambatan hidrodinamika dalam satu modul. Mari kita lihat bagaimana perjalanan analisis hambatan hidrodinamika lambung kapal dapat dilakukan dengan menggunakan Ansys Solutions.
Perjalanan pertama dimulai dengan membuat atau mengimpor geometri lambung kapal di Ansys Discovery. Pada langkah ini, geometri lambung kapal dicakup oleh domain fluida. Untuk kasus ini, simulasi hanya menggunakan domain fluida dengan lambung kapal sebagai inner surface sehingga geometri badan kapal dapat dihilangkan dari simulasi dan menyisakan domain fluida dengan badan kapal yang berongga di dalamnya. Untuk mengurangi kompleksitas simulasi, beberapa penyederhanaan dapat dilakukan pada geometri seperti menghilangkan baut, paku keling, lubang-lubang kecil, dan geometri badan kapal yang tipis.
Setelah persiapan geometri, Ansys Fluent Meshing mengembangkan inovasi terbaru dalam proses diskritisasi untuk mendefinisikan profil aliran fluida pada lambung kapal. Sebagai tahapan penting untuk mendapatkan akurasi yang baik pada simulasi CFD, proses meshing pada Ansys Fluent Meshing dilakukan dengan alur kerja yang berurutan sehingga engineer dapat memperoleh langkah yang lebih mudah untuk menghasilkan mesh. Pada tahap ini, diperlukan penyempurnaan mesh untuk menangkap fenomena krusial seperti gelombang di sekitar kapal dan daerah di sekitar perbatasan antara udara dan air. Sebagai upaya untuk mengurangi waktu komputasi, Ansys Fluent Meshing menawarkan teknologi volume sel yang canggih seperti polyhedral, hexcore, poly-hexcore, dan teknologi mosaic meshing yang membantu para engineer untuk mengurangi jumlah elemen mesh untuk simulasi CFD dengan tetap menjaga kualitas hasil. Selain teknologi mesh yang unik, waktu pembuatan mesh dapat dipercepat menggunakan paralelisasi dengan beberapa core CPU.
Ansys Fluent memiliki kemampuan untuk langsung beralih ke Ansys Fluent untuk mengatur simulasi. Pengaturan simulasi menggunakan aliran saluran terbuka untuk menentukan ketinggian domain air saat mengalir di sepanjang domain melalui lambung kapal. Sama halnya dengan Ansys Fluent Meshing, waktu komputasi simulasi dapat dipercepat dengan menggunakan paralelisasi pada beberapa core CPU.
Terakhir, hasil simulasi dapat diperoleh dengan menggunakan Ansys CFD-Post. Langkah ini akan memungkinkan para engineer untuk memahami fenomena fisik hambatan hidrodinamika dalam pengembangan desain lambung kapal dan melihat bagaimana model lambung kapal di dunia nyata akan bekerja berdasarkan simulasi. Fenomena fisik dapat digambarkan dengan data grafis (kontur, vektor, pathlline, iso-surface, dll.) dan data plot (distribusi tinggi gelombang di sepanjang badan kapal).
Sekilas, hambatan hidrodinamika lambung kapal dapat diprediksi menggunakan solusi Ansys sebelum para engineer melakukan uji fisik menggunakan prototipe yang dihasilkan dari hasil simulasi. Ansys Fluent menawarkan solusi yang mudah digunakan dalam memberikan hasil simulasi berkualitas tinggi. Ansys Discovery sebagai alat bantu persiapan geometri dan Fluent sebagai alat bantu pemrosesan langkah simulasi memiliki kerangka kerja yang kuat untuk memprediksi hambatan hidrodinamika lambung kapal.
