Studi Numerik Karakteristik Aerodinamik untuk Mereduksi Gaya Hambat pada Model Kendaraan Bus Penumpang

Zein, Muhammad Fadhil (2024) Studi Numerik Karakteristik Aerodinamik untuk Mereduksi Gaya Hambat pada Model Kendaraan Bus Penumpang. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111640000184-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (3MB)

Abstract

Terdapat banyak sekali aplikasi ilmu mekanika fluida dalam kehidupan nyata, salah satu contohnya adalah penggunakan ilmu aerodinamika dalam mengoptimalkan bentuk aerodinamik dari suatu kendaraan agar dapat mereduksi gaya drag yang terjadi. Reduksi gaya drag ini dapat membuat kendaraan menjadi lebih irit bahan bakar dan mengurangi emisi karbon. Salah satu metode yang digunakan dalam mereduksi gaya drag ini adalah dengan menggunakan diffuser yang diletakkan di belakang bus agar dapat memperkecil daerah wake yang terjadi sehingga gaya drag-nya dapat dikurangi. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan data kualitatif profil kecepatan dan visualisasi aliran yang melewati model bus ketika ditambahkan diffuser dengan variasi sudut 00, 60, dan 120. Selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui koefisien drag (CD), koefisien lift (CL), serta koefisien distribusi tekanan (CP). Untuk mendapatkan data-data tersebut dilakukan simulasi dengan memanfaatkan perangkat lunak (software) ANSYS 2023 R2 untuk melakukan simulasi terhadap model bus yang sudah dibuat. Model bus dibuat berdasarkan SKRB Direktorat Jendral Perhubungan untuk Karoseri Bus Mercedes Benz OH 1526 (4x2) M/T yang dibuat oleh PT Gunung Mas Bersinar. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan model turbulensi k-ε realizable dengan variasi kecepatan di tiap variasi sudut adalah 16,67 m/s, 20,83 m/s, 25 m/s, 29,17 m/s, dan 33,33 m/s. Dari simulasi yang sudah dilakukan didapatkan nilai rata-rata CD untuk model bis dengan variasi tanpa diffuser, sudut diffuser 60, dan sudut diffuser 120 masing-masing adalah 0,82, 0,776, dan 0,731 dan nilai rata-rata CL untuk model bis dengan variasi tanpa diffuser, sudut diffuser 60, dan sudut diffuser 120 masing-masing adalah -0.02, -0,25, dan -0,294. Semakin besar sudut diffuser-nya maka nilai CD dan CL-nya semakin kecil. Selain itu didapatkan juga rata-rata penghematan bahan bakar untuk model bis dengan sudut diffuser 60 dan 120 masing-masing adalah 4,59 liter/jam dan 5,338 liter/jam dan rata-rata reduksi emisi gas CO2 untuk model bis dengan sudut diffuser 60 dan 120 masing-masing adalah 38,93 ton/tahun dan 45,21 ton/tahun. Nilai tersebut menunjukkan efek penambahan sudut diffuser terhadap penghematan bahan bakar dan reduksi emisi gas CO2, dimana semakin besar sudut diffuser-nya maka penghematan bahan bakar dan reduksi emisi gas CO2-nya semakin besar.
=================================================================================================================================
There are numerous applications of fluid mechanics in real-life scenarios, one example is the utilization of aerodynamics in optimizing the aerodynamic shape of a vehicle to reduce drag force. The reduction of drag force can make the vehicle more fuel-efficient and reduce carbon emissions. One method used to reduce drag force is by using a diffuser placed at the rear of the bus to minimize the wake region, thus reducing drag force. This research aims to obtain qualitative data on velocity profiles and flow visualization passing through a bus model when a diffuser is added with variations of angles 00, 60, and 120. Additionally, this study aims to determine the drag coefficient (CD), lift coefficient (CL), and pressure distribution coefficient (CP). To obtain these data, simulations were conducted using ANSYS 2023 R2 software to simulate the bus model that has been created. The bus model was based on the SKRB Directorate General of Land Transportation for the Mercedes Benz OH 1526 (4x2) M/T Bus Body made by PT Gunung Mas Bersinar. This research was conducted using the k-ε realizable turbulence model with velocity variations at each angle variation of 16.67 m/s, 20.83 m/s, 25 m/s, 29.17 m/s, and 33.33 m/s. From the simulations conducted, the average CD values for the bus model with variations of no diffuser, 60-degree diffuser angle, and 120-degree diffuser angle were 0.82, 0.776, and 0.731 respectively, and the average CL values for the bus model with variations of no diffuser, 60-degree diffuser angle, and 120-degree diffuser angle were -0.02, -0.25, and -0.294 respectively. The larger the diffuser angle, the smaller the CD and CL values. Additionally, the average fuel savings for the bus model with 60-degree and 120-degree diffuser angles were 4.59 liters/hour and 5.338 liters/hour respectively, and the average reduction in CO2 gas emissions for the bus model with 60-degree and 120-degree diffuser angles were 38.93 tons/year and 45.21 tons/year respectively. These values indicate the effect of adding a diffuser angle on fuel savings and CO2 gas emission reduction, where the larger the diffuser angle, the greater the fuel savings and CO2 gas emission reduction.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Reduksi gaya drag, pengurangan emisi karbon, diffuser, drag force reduction, carbon emission reduction
Subjects:	T Technology > T Technology (General) T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Fadhil Zein
Date Deposited:	17 Feb 2024 17:54
Last Modified:	17 Feb 2024 17:54
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/107304

Actions (login required)

View Item