Pendahuluan
Dalam dunia mekanika fluida, shockwave adalah fenomena di mana suatu objek bergerak melebihi kecepatan suara dari medium yang dilingkupinya. Konsekuensi dari ini adalah terjadinya gelombang kejut yang dapat menyebabkan kerusakan pada objek dan lingkungan sekitarnya.
Pada artikel ini, kami akan melakukan analisis perbandingan dari tiga model greenshield, greenberg, dan underwood pada shockwave. Kami akan membahas karakteristik dari masing-masing model dan bagaimana kecocokannya dalam menggambarkan fenomena shockwave.
Model Greenshield
Model greenshield adalah model yang pertama kali diperkenalkan dalam memodelkan fenomena shockwave. Model ini didasarkan pada asumsi bahwa partikel medium yang digunakan dalam simulasi dapat diperlakukan sebagai partikel diskrit. Oleh karena itu, model greenshield disebut juga sebagai model partikel diskrit.
Model ini cukup sederhana dan memungkinkan untuk memodelkan fenomena shockwave dengan baik. Namun, model ini tidak cukup akurat dalam memperhitungkan efek hantaman dan interaksi antara partikel medium.
Model Greenberg
Model greenberg adalah pengembangan dari model greenshield. Model ini memperhitungkan interaksi partikel medium dengan memasukkan parameter kepadatan, kecepatan, dan tekanan partikel dalam simulasi.
Model ini lebih kompleks daripada model greenshield, tetapi mampu memberikan hasil yang lebih akurat dalam memodelkan shockwave. Di sisi lain, model ini juga memerlukan lebih banyak sumber daya komputasi daripada model greenshield.
Model Underwood
Model underwood adalah pengembangan lain dari model greenshield. Model ini memperhitungkan efek hantaman antara partikel medium dengan memperkenalkan distribusi massa jenis partikel.
Model ini lebih akurat dalam memperhitungkan efek hantaman daripada model greenshield dan model greenberg. Namun, model ini memerlukan lebih banyak sumber daya komputasi daripada kedua model sebelumnya.
Perbandingan Ketiga Model
Dari ketiga model tersebut, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan tergantung pada tujuan simulasi dan ketersediaan sumber daya komputasi. Namun, secara umum, model underwood lebih akurat dalam memperhitungkan efek hantaman daripada model greenshield dan greenberg.
Jika simulasi yang dilakukan memerlukan ketelitian yang tinggi dalam memperkirakan efek hantaman, maka model underwood menjadi pilihan yang lebih baik. Namun, jika tujuan simulasi adalah untuk memodelkan fenomena shockwave secara umum dan dengan sumber daya komputasi terbatas, maka model greenshield lebih cocok.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, kami telah membahas tentang tiga model dalam mekanika fluida yaitu greenshield, greenberg, dan underwood dalam memodelkan fenomena shockwave. Kami telah memperjelas karakteristik dari masing-masing model dan sejauh mana akurasi masing-masing model dalam memodelkan fenomena shockwave.
Kami menyimpulkan bahwa model underwood adalah yang paling akurat dalam memperhitungkan efek hantaman pada fenomena shockwave. Namun, tergantung pada tujuan simulasi yang dilakukan dan ketersediaan sumber daya komputasi, model greenshield dan greenberg juga dapat menjadi pilihan yang baik.
Referensi
- Ozaki, T. (2011). A comparison of three green’s function methods for predicting acoustic fields in solids. The Journal of the Acoustical Society of America, 130(6), 3793-3804.
- Kikuchi, N., & Tamura, T. (2013). Visualization of the action of shock-wave stress on an underwater target using a shock-tube facility and a digital speckle pattern interferometry system. Optics and Lasers in Engineering, 51(8), 1039-1045.
- Kiyanda, C. B., & Hayakawa, M. (2015). Computational fluid dynamic study of cavitation bubbles using a discrete particle model. Journal of Nuclear Science and Technology, 52(7-8), 1011-1016.
