Studi Eksperimental Karakteristik Aliran Melalui Sililnder Sirkular dengan Bodi Pengganggu Airfoil NACA OO12, NACA 0018, dan NACA 0024 Tersusun Tandem

Ertanovia, Chella Andini (2023) Studi Eksperimental Karakteristik Aliran Melalui Sililnder Sirkular dengan Bodi Pengganggu Airfoil NACA OO12, NACA 0018, dan NACA 0024 Tersusun Tandem. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000048-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Dalam perkembangannya, ilmu mekanika fluida menjadi sangat luas dan dapat menganalisa fenomena yang terjadi pada aliran secara mekanis. Salah satu fenomena mekanika fluida adalah aliran yang melintasi suatu bluff body. Salah satu jenis dari bluff body adalah silinder sirkular. Karakteristik aliran fluida yang melintasi silinder sirkular cenderung menghasilkan wake yang besar. Adanya wake yang besar, mengakibatkan timbulnya titik separasi yang lebih awal juga mengakibatkan gaya drag (gaya hambat) yang besar, seiring dengan berkembangnya daerah wake yang terjadi besar pula gaya drag yang dihasilkan oleh aliran. Untuk itu perlu adanya metode untuk mengurangi gaya drag yang terjadi. Salah satu metode adalah dengan menggunakan disturbance body (bodi pengganggu). Penelitian dilakukan secara eksperimental mengunakan open circuit wind tunnel. Benda uji yang digunakan pada penelitian ini adalah sebuah silinder sirkular berdiameter D = 36 mm dengan bilangan Reynolds 〖Re〗_d=2×10^4 berdasarkan luas penampang octagonal wind tunnel yang divariasikan menggunakan bodi pengganggu symmetrical airfoil NACA 0012, NACA 0018, NACA 0024 dengan angle of attack 5° dan disusun tandem dengan jarak s/d = 0,2; 0,6; 1,0; 1,4. Penelitian ini menggunakan pitot static tube untuk mendapatkan nilai perbedaan tekanan (∆P) dan velocity profile dari silinder sirkular. Dimana nilai tersebut akan dikalkulasi agar mendapatkan nilai coefficient of pressure (CP) dan coefficient drag pressure (CD), coefficient lift pressure (CLP). Hasil dari penelitian ini adalah nilai distribusi CP pada silinder dengan bodi pengganggu memiliki karakteristik trend grafik yang tidak simetris karena angle of attack α=5°. Pada grafik distribusi CP menunjukan adanya penundaan titik separasi pada semua variasi jarak (S/D) dan airfoil NACA. Penggunaan airfoil simetris sebagai bodi pengganggu menunjukan hasil yang efektif mereduksi gaya drag pada variasi jarak (S/D) = 0,2 menggunakan airfoil NACA 0024 dengan reduksi sebesar 25,6%. Pada penelitian ini juga menunjukan perubahan nilai CLP pada NACA 0012 memiliki nilai CLP = (-0,1) – 0,02; NACA 0018 memiliki nilai CLP = (-0,14) – 0,44; dan NACA 0024 memiliki nilai CLP = (-0,22)– 0,5; Kemudian dengan grafik velocity profile didapatkan hasil defisit momentum paling tinggi berada pada variasi jarak (S/D) = 1,4 dan defisit momentum paling rendah berada pada variasi jarak (S/D) = 0,2. Airfoil NACA 0024 menunjukan hasil yang paling efektif dalam mengurangi defisit momentum pada semua variasi jarak (S/D).
==================================================================================================================================
In its development, the science of fluid mechanics has become very broad and can analyze phenomena that occur in the flow mechanically. One of the fluid mechanics phenomena is the flow across a bluff body. One type of bluff body is a circular cylinder. The characteristics of fluid flow across a circular cylinder tend to produce a large wake. The existence of a large wake, which results in an earlier separation point, also results in a large drag force, along with the development of the wake area that happens, the drag force generated by the flow is also large. For this reason, it is necessary to have a method to reduce the drag force that occurs. One method is to use a disturbance body. The experiment was conducted using an open circuit wind tunnel. The test object used in this study is a circular cylinder with a diameter of D = 36 mm with a Reynolds number Red = 2×10^4 based on the cross-sectional area of the octagonal wind tunnel which is varied using symmetrical airfoil disturbance bodies NACA 0012, NACA 0018, NACA 0024 with an angle of attack of 5° and arranged tandem with a distance of S/D= 0.2; 0.6; 1.0; 1.4. This study uses a pitot static tube to obtain the value of the pressure difference (∆P) and velocity profile of the circular cylinder. Where the value will be calculated in order to get the value of coefficient of pressure (CP), coefficient drag pressure (CDP), coefficient lift pressure (CLP). The result of this experiment is the value of CP distribution on a cylinder with a disruptive body has a characteristic graphical trend that is not symmetrical due to the angle of attack α = 5 °. The CP distribution graph shows a delay in the separation point at all variations of distance (S/D) and NACA. The use of symmetrical airfoil as a disturbing body shows effective results in reducing drag force at a distance variation (S/D) = 0.2 using NACA 0024 with a reduction of 25.6%. This study also shows changes in the CLP value of NACA 0012 has a CLP value = (-0,1) – 0,02; NACA 0018 has a CLP value = (-0,14) – 0,44; and NACA 0024 has a CLP value = (-0.22) - 0.5; Then with the velocity profile graph, the highest momentum deficit results are obtained at the distance variation (S/D) = 1.4 and the lowest momentum deficit is at the distance variation (S/D) = 0.2. NACA 0024 shows the most effective results in reducing momentum deficit at all distance variations (S/D).

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	silinder sirkular, circular cylinder, symmetrical airfoil NACA, coefficient of pressure, coefficient drag pressure; circular cylinder, symmetrical airfoil NACA, coefficient of pressure, coefficient drag pressure
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Chella Andini Ertanovia
Date Deposited:	09 Oct 2023 04:02
Last Modified:	09 Oct 2023 04:02
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/102491

Actions (login required)

View Item