Mengelola banjir secara efektif di wilayah perkotaan membutuhkan sistem pengumpulan limpasan yang dirancang dan dipelihara dengan baik. Ketiadaan sistem seperti itu dan curah hujan yang tinggi berpotensi mengganggu kehidupan perkotaan dan menyebabkan kerugian ekonomi yang signifikan terhadap properti. Inlet parut, yang merupakan komponen kunci dalam jaringan drainase perkotaan, digunakan untuk menangkap limpasan. Dalam karya ini, model Analisis CFD tiga dimensi dikembangkan berdasarkan alat Analisis CFD open-source, OpenFOAM®, untuk memodelkan aliran di atas saluran masuk parut. Simulasi aliran tak termampatkan, transien, multifase, Volume Cairan (VOF) dilakukan untuk memprediksi laju aliran air melalui saluran masuk grate. Laju aliran yang diprediksi dibandingkan dengan nilai monografi HEC-22. Kesepakatan yang erat antara hasil menunjukkan potensi penggunaan pendekatan pemodelan CFD untuk menguji keandalan saluran masuk drainase yang ada untuk skenario aliran yang berbeda.
Konstituen utama dari infrastruktur drainase perkotaan adalah sistem pengumpulan limpasan permukaan. Desain dan pemeliharaan komponen yang tepat dalam sistem pengumpulan ini dapat meminimalkan efek kerusakan dan banjir dari peristiwa badai. Sistem seperti itu akan mengumpulkan limpasan permukaan, membawa aliran melalui jaringan saluran pembuangan, dan membuangnya ke badan penerima air. Komponen dalam sistem pengumpulan adalah 1) selokan jalan 2) saluran masuk air hujan, dan 3) saluran pembuangan badai. Talang jalan mengumpulkan limpasan dari jalan dan menyalurkannya ke saluran masuk badai sehingga tidak ada gangguan lalu lintas di jalan. Inlet mengumpulkan air dari jalan-jalan dan mengalirkan aliran ke jaringan saluran pembuangan, dan menyediakan akses untuk memelihara sistem saluran pembuangan badai. Selokan badai mengangkut air ke badan air penerima.
Inlet stormwater, juga dikenal sebagai inlet Jalan, adalah elemen penghubung antara permukaan dan sistem saluran pembuangan bawah tanah. Jalan masuk bisa empat jenis. Ini adalah 1) saluran masuk parut 2) saluran masuk bukaan trotoar 3) saluran masuk kombinasi dan 4) lubang saluran pembuangan berlubang (Brown et al. 2009). Beberapa grate inlet yang digunakan antara lain parallel bar grate (P-1-7/8), parallel bar grate dengan batang melintang di permukaannya (P-1-7/8-4), parallel bar grate dengan spacer ( P-1-1/8), 45˚ tilt bar grates (45-3-1/4-4, 45-2-1/4-4), 30 tilt bar grate (30-3-1/4- 4), dan kisi baling-baling melengkung (CV-3-1/4-4-1/4). Gambar 1 mengilustrasikan gambar skema beberapa grates. Kapasitas intersepsi aliran dan efisiensi hidraulik dari grates ini telah dipelajari melalui uji laboratorium oleh Federal Highway Administration, dan data akhir pertama kali dipublikasikan sebagai bagan desain dalam publikasi, yang disebut sebagai HEC-12 (Hydraulic Engineering Circular No. 12) dan versi terbarunya yang direvisi pada tahun 2013 HEC-22 [1]. HEC-22 (Pedoman desain drainase perkotaan) berisi informasi yang berkaitan dengan prosedur dan grafik yang digunakan untuk menghitung kapasitas intersepsi dan efisiensi saluran masuk drainase perkerasan jalan raya untuk tujuh tipe jeruji, saluran masuk saluran berlubang, saluran masuk bukaan trotoar, dan saluran masuk kombinasi di atas kemiringan dan di lokasi bah.
Dalam pekerjaan ini, fokus kami adalah pada parutan P-1-7/8. P-1-7/8-4 grate mengacu pada kisi-kisi batang paralel dengan jarak pusat-ke-pusat dari batang memanjang 48 mm (1-7/8 in.). Untuk berbagai nilai kedalaman bah, nilai debit dibandingkan antara nilai monografi yang diberikan dalam HEC-22, dan data prediksi model CFD. Model CFD dikembangkan menggunakan perangkat lunak open-source OpenFOAM® yang populer. Tujuan kami adalah untuk menunjukkan bahwa model CFD dapat digunakan secara andal untuk merancang, mengevaluasi, dan memprediksi efisiensi grates untuk skenario aliran yang berbeda.