Penerapan Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) pada bidang Marine Engineering

Bilah Samping Artikel

Diterbitkan Apr 30, 2020
Download
PDF
Statistic
Vol 2 No 2 (2019): oktober

Isi Artikel Utama

Andi Trimulyono
samuel samuel
ari wibawa

Abstrak

– Smoothed particle hydrodynamics (SPH) adalah salah satu metode numerik berbasis Lagrangian yang dikembangkan oleh Monaghan untuk persoalan astrofisika. Monaghan mengembangakan SPH tidak hanya untuk kasus astrofisika namun juga untuk kasus-kasus aliran permukaan bebas (free surface flow). Pada studi kali ini akan dibahas mengenai penerapan SPH untuk kasus gelombang air. Pada studi ini DualSPHysics versi 4.4 digunakan untuk memodelkan gelombang air secara 2D. Dalam studi ini open boundaries digunakan untuk memodelkan pembangkit gelombang air. Studi ini menunjukkan bahwa penggunaan open boundaries inlet telah sukses untuk mereproduksi gelombang air regular. Studi terdahulu menunjukkan SPH memiliki akurasi yang cukup tinggi dibandingkan hasil eksperimen. Hasil ini menunjukkan SPH memiliki aplikasi yang lebih luas untuk permasalahan teknik baik pada umumnya maupun khususnya pada teknik kelautan. Pada studi ini open boundaries digunakan pada SPH untuk pembangkit gelombang air pada open source SPH solver DualSPHysics. Penerapan SPH untuk bidang teknik kelautan dan bidang lainnya yang berkaitan semakin terbuka lebar dengan keberhasilan penerapan open boundaries pada SPH

Rincian Artikel

Referensi

  1. R. . Gingold and J. . Monaghan, “Smoothed particle hdyrodynamics: theory and application to non-spherical stars,†Mon. Not. R.astr. Soc., vol. 181, no. 3, pp. 375–389, 1977.
  2. J. J. Monaghan, “Simulating Free Surface Flows with SPH,†J. Comput. Phys., vol. 110, no. 2, pp. 399–406, 1994.
  3. A. J. C. Crespo et al., “DualSPHysics: Open-source parallel CFD solver based on Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH),†Comput. Phys. Commun., vol. 187, pp. 204–216, 2015.
  4. A. Tafuni, J. M. Domínguez, R. Vacondio, and A. J. C. Crespo, “A versatile algorithm for the treatment of open boundary conditions in Smoothed particle hydrodynamics GPU models,†Comput. Methods Appl. Mech. Eng., vol. 342, pp. 604–624, 2018.
  5. A. Barreiro, A. J. C. Crespo, J. M. Domínguez, and M. Gómez-Gesteira, “Smoothed Particle Hydrodynamics for coastal engineering problems,†Comput. Struct., vol. 120, pp. 96–106, 2013.
  6. C. Altomare et al., “Long-crested wave generation and absorption for SPH-based DualSPHysics model,†Coast. Eng., vol. 127, pp. 37–54, 2017.
  7. C. Altomare, J. González-Cao, J. M. Domínguez, A. J. C. Crespo, M. Gómez-Gesteira, and P. Lomonaco, “Generation of trains of tsunami-like solitary waves in DualSPHysics model,†Proc. 12th Int. SPHERIC Work. Ourense, 13-15 June 2017, Univ. Vigo, Spain, pp. 83–89, 2017.
  8. T. Verbrugghe et al., “Coupling methodology for smoothed particle hydrodynamics modelling of non-linear wave-structure interactions,†Coast. Eng., vol. 138, pp. 184–198, Aug. 2018.
  9. A. Trimulyono and H. Hashimoto, “Experimental Validation of Smoothed Particle Hydrodynamics on Generation and Propagation of Water Waves,†J. Mar. Sci. Eng., vol. 7, no. 1, p. 17, 2019.
  10. A. C. Crespo, J. M. Dominguez, A. Barreiro, M. Gómez-Gesteira, and B. D. Rogers, “GPUs, a New Tool of Acceleration in CFD: Efficiency and Reliability on Smoothed Particle Hydrodynamics Methods,†PLoS One, vol. 6, no. 6, 2011.
  11. G.-R. Liu and M. B. Liu, Smoothed Particle Hydrodynamics: A Meshfree Particle Method. World Scientific, 2003.
  12. H. Wendland, “Piecewise polynomial, positive definite and compactly supported radial functions of minimal degree,†Adv. Comput. Math., vol. 4, no. 1, pp. 389–396, 1995.
  13. J. J. Monaghan, “Smoothed Particle Hydrodynamics,†Annu. Rev. Astron. Astrophys., vol. 30, pp. 543–74, 1992.
  14. D. Molteni and A. Colagrossi, “A simple procedure to improve the pressure evaluation in hydrodynamic context using the SPH,†Comput. Phys. Commun., vol. 180, no. 6, pp. 861–872, 2009.