Silabus kursus 10 sesi @1,5 jam untuk topik:
“Studi Aerodinamika Bola Sepak dengan Variasi Kecepatan dan Putaran Menggunakan ANSYS Fluent”.
Struktur ini berisi desain progresif: mulai dari konsep dasar CFD, teori aerodinamika bola, pembuatan model, hingga analisis hasil simulasi.

Silabus Kursus ANSYS Fluent – Studi Aerodinamika Bola Sepak

Durasi: 10 sesi × 1,5 jam (total 15 jam)
Metode: Teori singkat (30%) + Praktik Simulasi (70%)
Software: ANSYS Workbench, ANSYS Fluent

Sesi 1 – Pengantar CFD dan Aerodinamika Bola Sepak

• Konsep dasar CFD (Continuity, Momentum, Navier-Stokes).

• Prinsip aerodinamika pada bola (drag, lift, magnus effect).

• Studi kasus fenomena knuckleball dan curving shot.

• Diskusi tentang parameter penting: kecepatan aliran, spin rate, dan Reynolds number.

Sesi 2 – Pengenalan ANSYS Workbench & Fluent

• Navigasi Workbench & modul Fluent.

• Struktur workflow (Geometry → Mesh → Setup → Solution → Results).

• Pemilihan solver (pressure-based vs density-based).

• Pengenalan boundary condition untuk studi aerodinamika.

Sesi 3 – Pembuatan Geometri Bola Sepak

• Membuat model bola sederhana (sphere) di DesignModeler / SpaceClaim.

• Menambahkan detail panel bola (opsional untuk advanced).

• Menentukan domain fluida (cylindrical flow domain).

• Ekspor geometri ke ANSYS Meshing.

Sesi 4 – Pembuatan Mesh

• Jenis mesh (tetrahedral, hexahedral, polyhedral).

• Inflation layer untuk menangkap boundary layer.

• Kriteria kualitas mesh (skewness, orthogonal quality, aspect ratio).

• Mesh independence test (konsep dan praktik sederhana).

Sesi 5 – Setup Simulasi Tanpa Putaran (Baseline Case)

• Definisi boundary condition (velocity inlet, pressure outlet, wall).

• Pemilihan turbulence model (k-ε Realizable, k-ω SST).

• Parameter solver (steady vs transient).

• Menjalankan baseline case: bola diam (no spin).

Sesi 6 – Setup Simulasi dengan Variasi Kecepatan

• Variasi kecepatan inlet (contoh: 10 m/s, 20 m/s, 30 m/s).

• Efek Reynolds number terhadap pola aliran.

• Perbandingan drag coefficient (Cd) pada kecepatan berbeda.

• Interpretasi fenomena transisi laminar → turbulen.

Sesi 7 – Setup Simulasi dengan Variasi Putaran

• Definisi rotating wall / moving reference frame.

• Variasi spin rate (contoh: 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm).

• Identifikasi lift coefficient (Cl) akibat efek Magnus.

• Studi fenomena curving shot dalam sepak bola.

Sesi 8 – Post-Processing & Visualisasi

• Menampilkan contour plot (velocity, pressure).

• Streamline & vector visualization untuk pola aliran.

• Grafik hubungan Cd & Cl terhadap kecepatan dan spin.

• Membuat animasi aliran bola (transient visualization).

Sesi 9 – Analisis Hasil & Diskusi

• Membandingkan hasil simulasi antara variasi kecepatan dan putaran.

• Identifikasi kondisi knuckleball (fluktuasi tekanan).

• Membuat tabel dan grafik perbandingan drag & lift.

• Diskusi implikasi pada teknik tendangan sepak bola.

Sesi 10 – Studi Kasus & Presentasi Mini-Proyek

• Peserta melakukan simulasi mandiri dengan kombinasi kecepatan & spin.

• Presentasi singkat hasil simulasi masing-masing.

• Diskusi hasil vs teori (Magnus effect, drag crisis).

• Penutup & evaluasi kursus.

Output akhir kursus:

• File simulasi (geometry, mesh, Fluent setup).

• Laporan mini berisi perbandingan efek kecepatan & putaran bola.

• Visualisasi (gambar & animasi aliran bola sepak).