Pemodelan Computational Fluid Dynamics (CFD) yang moden kini telah mejadi alat reka bentuk dan analisis yang terkenal dalam bidang kejuruteraan. Pada masa kini, penggunaan CFD yang melibatkan reka bentuk projek yang disertakan dengan pemodelan skala fizikal untuk menganalisi aliran kompleks yang tidak dapat dianalis dengan mudah menggunakan model fizikal. Khususnya, penggunaan CFD dalam bidang Kejuruteraan Hidraulik semakin meningkat. Di masa akan datang, CFD boleh menjadi alat yang boleh digunakan dan dipercayai untuk digunakan sebagai alat perbandingan dengan alat-alat reka bentuk yang lain. Kajian ini bertujuan untuk menggunakan model CFD sebagai alat untuk mengesahkan simulasi air banjir terhadap dinding halangan banjir mudah alih yang dipasang di Ruang Penyelidikan Bersepadu (RPS) Kampus Kejuruteraan, Universiti Sains Malaysia. Bagi menjayakan simulasi yang melibatkan aliran antara air dan udara, Volume of Fluid (VOF) dan model “k – ε” telah dimasukkan di dalam perisian. Volume of Fluid (VOF) dan model “k – ε” boleh menjalankan simulasi permukaan bebas aliran dua fasa dan aliran bergolak dengan secara masing-masing. Kajian dimualakan dengan butiran mengenai reka bentuk sebenar model dinding halangan banjir mudah alih. Seterusnya membentangkan geometri dan dimensi model fizikal, prosedur ujian dan keputusan ujian eksperimen yang diperolehi daripada amalan permodelan ini. Untuk permodelan CFD, ANSYS-Fluent digunakan, untuk permodelan fizikal, model “k – ε” digunakan. Teori asas CFD juga dibincangkan dalam tesis ini. Akhir sekali, bacaan tekanan dibincangkan melalui proses pengesahan dengan membandingkan kedua-dua keputusan model CFD dan model fizikal. Hasil yang diperoleh mendedahkan bahawa purata perbezaan adalah 4.22%.
_______________________________________________________________________________________________________
Modern Computational Fluid Dynamics modeling (CFD) are becoming common design and analysis tools in the engineering field. In contrast with the past, the use of CFD techniques involving project designs accompanying with physical scale modeling to analyze the complex flows which could not be easily analyzed by physical modeling. Specifically, the use of CFD modeling in the Hydraulic Engineering are increasing. In the future, CFD may become the most reliable tool being used for comparison with other design tools. This study aims to use CFD models to validate the simulation of the floodwater against the mobile flood barrier which are installed in the Integrated Research Space (RPS) of Engineering Campus, Universiti Sains Malaysia. For this simulation of flow to be success which involves an interaction between water and air, the Volume of Fluid (VOF) and the realizable “k – ε” turbulence numerical models have been mapped in the software. The Volume of Fluid (VOF) and the realizable “k – ε” models simulate the free surface of two-phase flow and the flow turbulence, respectively. Firstly, the study starts with the details on the actual design of the model of mobile flood wall barrier. Subsequently presents the geometry and dimensions of the physical model, the testing procedure and the experimental test results obtained from this modeling practice. For CFD modeling, ANSYS-Fluent was used, to model the physical model, the realizable “k – ε” was used. Underlying theory of CFD are discussed in this thesis. Finally, the pressure readings by numerical models are discussed through a validation process by comparing both CFD model results and the physical model results. The outcome revealed that the average difference is about 4.22%.
Study of flow characteristic of flood wall physical model using cfd / Muhammad Hafizuddin Yusrizal