Penulis: Prof. Lavi Rizki Zuhal
Reviewer: Prof. Leonardo Gunawan
Penerbit: ITB Press
ISBN: 978-623-297-448-7
e-ISBN: 978-623-297-449-4 (PDF)
Sinopsis
Salah satu tantangan di bidang aerodinamika/mekanika fluida saat ini didasari oleh adanya kebutuhan akan teknologi ramah lingkungan. Di antaranya adalah teknologi pembangkitan energi berkelanjutan yang baru, termasuk yang dipanen dari suatu aliran fluida. Tantangan lain yang cukup menantang adalah pencarian suatu sistem propulsi baru untuk wahana tanpa awak berukuran kecil, baik untuk wahana tanpa awak udara maupun air, yang mampu melakukan berbagai gerakan yang belum bisa dilakukan oleh wahana yang ada saat ini.
Pemahaman tentang aliran fluida kompleks, termasuk yang terkait dengan kebutuhan di atas, telah menjadi topik riset yang dilakukan oleh penulis, selama lebih dari 20 tahun berkarir di ITB. Mayoritas dari penelitian yang dilakukan adalah untuk aliran di sekitar benda yang berkecepatan rendah. Namun demikian, permukaan benda yang dipelajari mengalami perubahan terhadap waktu. Pada beberapa kasus, perubahan permukaan benda yang dikaji mengalami deformasi yang diakibatkan oleh interaksi permukaan dengan fluida. Perubahan pada permukaan benda, seperti yang dijelaskan di atas, akan menghasilkan aliran fluida tak-tunak yang didominasi oleh pembangkitan dan interaksi vorteks (pusaran) yang cukup kompleks. Kompleksitas aliran yang dihasilkan adalah sedemikian rupa sehingga memerlukan berbagai pengembangan metodologi analisis aliran agar fenomena fisik aliran tersebut dapat dipahami. Pemahaman fenomena fisik adalah syarat mutlak dalam pengembangan suatu teknologi baru.
Setelah memberikan gambaran umum tentang aerodinamika/mekanika fluida, serta berbagai tantangannya, pada bagian pendahuluan, Bab 2 membahas pengembangan metodologi eksperimental, dengan memanfaatkan machine learning, untuk mempelajari mekanisme pembangkitan gaya akibat adanya pergerakan dari permukaan benda. Metode eksperimen dikembangkan untuk memodelkan aliran yang terinspirasi oleh gerakan hewan di udara maupun air. Selanjutnya, salah satu hasil penelitian terkait, yaitu aliran di sekitar sayap kepak, ditunjukkan serta dianalisis untuk menunjukkan kekuatan dari metodologi eksperimental yang dibangun.
Bab 3 membahas pengembangan metode komputasional fluida atau Computational Fluid Dynamics (CFD) dan metode komputasional mekanika padatan atau Computational Solid Mechanics (CSM)). Metode CFD dan CSM yang dikembangkan adalah metode komputasi tanpa kisi-kisi (meshless) berbasis partikel. Metode ini dikembangkan agar dapat digunakan untuk keperluan simulasi aliran di sekitar benda yang bergerak/berdeformasi. Dari beberapa metode CFD berbasis partikel yang pernah dikembangkan, buku ini akan mengulas metode CFD yang dikenal dengan sebutan Vortex Particle Method (VPM). Sementara itu, metode CSM yang dikenal dengan sebutan Smoothed-Particle Hydrodynamics (SPH) telah menjadi metode simulasi mekanika padatan yang dipilih untuk dipaparkan dalam buku ini. Selanjutnya, dibahas pemodelan struktur yang digabungkan dengan VPM untuk keperluan simulasi interaksi fluida-struktur beserta aplikasinya.
Bab selanjutnya mengulas tentang kegiatan pengembangan metode analisis fluida berbasis data yang memanfaatkan teknologi machine learning. Beberapa metode machine learning telah dikembangkan untuk keperluan analisis aliran fluida. Metode pengolahan data aliran fluida ini telah dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti untuk perancangan ataupun pemodelan. Pada bagian akhir bab ini, ditunjukkan satu contoh penelitian di bidang mekanika fluida berbasis data yang telah dilaksanakan, yaitu pengembangan model turbulensi menggunakan metode deep learning. Bab penutup pada buku orasi ilmiah ini menyampaikan pandangan penulis dan prediksi pengembangan ke depan. Buku ini diharapkan dapat menambah wawasan pembaca tentang fisika aliran fluida dan aplikasinya di bidang rekayasa modern.
| Ukuran | B5 |
| Halaman | 101 |
| Cover | Doff |
Untuk akses e-book kunjungi link berikut:
Untuk pemesanan hubungi nomor:
- (022) 2512532 (FGB ITB)
- +62-877-8806-6848 (WhatsApp ITBPress)