Studi Numerik Pengaruh Silinder Sirkuleer Sebagai Pengontrol Pasif Terhadap Kinerja Airfoil NACA 0026 "Studi Kasus Untuk Rasio Diameter d/t = 0,5 Dan Rasio Jarak R/t = 1,41 Dan 2,18"

Akmal, Mohammad Fathul (2026) Studi Numerik Pengaruh Silinder Sirkuleer Sebagai Pengontrol Pasif Terhadap Kinerja Airfoil NACA 0026 "Studi Kasus Untuk Rasio Diameter d/t = 0,5 Dan Rasio Jarak R/t = 1,41 Dan 2,18". Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201007-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (8MB) | Request a copy

Abstract

Kebutuhan energi di negara Indonesia meningkat dari tahun ke tahun. Salah satu penghasil energi yang masih belum dimaksimalkan adalah pembangkit listrik tenaga angin (PLTB). PLTB menggunakan turbin angin untuk menghasilkan energi listrik. Salah satu cara untuk menigkatkan performa turbin angin adalah dengan memodifikasi bilah airfoil pada turbin angin dengan memberikan silinder sirkuler sebagai pengontrol pasif di depan airfoil. Penelitian ini ditujukan untuk menganalisis pengaruh penggunaan silinder sebagai pengontrol pasif pada airfoil terhadap performa gaya angkat (lift) dan gaya hambat (drag), dengan membandingkan airfoil polos dan airfoil dengan silinder. Metode yang digunakan adalah simulasi numerik Computational Fluid Dynamics (CFD) dengan software Ansys Fluent untuk simulasi aliran dua dimensi. Airfoil yang digunakan adalah airfoil NACA 0026 dengan panjang chord 150 mm dan diameter silinder yang digunakan sebesar d = 19,5 mm (d/t = 0,5). Variasi yang digunakan pada penelitian ini yaitu variasi jarak R/t = 1,41 dan 2,18 dari chord dan sudut penempatan -45°, -30°, -15°, 0°, 15°, 30°, dan 45° terhadap airfoil. Data hasil simulasi kemudian dianalisis dan diperoleh kesimpulan bahwa nilai koefisien lift CL tertinggi terletak pada R/t = 1,41 dan θ = ±30° (CL ≈ 0,4). Pada distribusi CP, terjadi pergeseran titik dan perubahan nilai suction peak, dengan penguatan efek nozzle terbesar terletak pada R/t = 1,41 dengan θ = ±15° dan nilai suction peak terbesar diperoleh pada variasi R/t = 1,41 dengan θ = ±30° sebesar (CP = -1,6). Penambahan silinder secara umum efektif dalam menurunkan drag dibandingkan airfoil tanpa silinder, dengan nilai CD tertinggi pada R/t = 1,41 dengan θ = ±15° (CD ≈ 0,05), sedangkan CD terendah pada R/t = 1,41 dan θ = 0° (CD ≈ -0,46). Secara keseluruhan, performa aerodinamis terbaik berdasarkan rasio CL/CD diperoleh pada konfigurasi R/t = 1,41 dengan θ = +15°, sedangkan konfigurasi R/t = 2,18 cenderung memberikan performa yang lebih rendah daripada konfigurasi R/t = 1,41.
===================================================================================================================================
Indonesia's energy demand has continued to increase from year to year. One of the renewable energy sources that has not yet been fully optimized is wind power generation. Wind power plants utilize wind turbines to generate electrical energy. One approach to improving wind turbine performance is to modify the turbine airfoil blade by placing a circular cylinder as a passive flow control device in front of the airfoil. This study aims to investigate the effect of using a circular cylinder as a passive flow control device on the aerodynamic performance of an airfoil, particularly in terms of lift and drag, by comparing a clean airfoil with an airfoil equipped with a circular cylinder. The research employed a two-dimensional Computational Fluid Dynamics (CFD) numerical simulation using ANSYS Fluent. The airfoil used in this study was the NACA 0026 airfoil with a chord length of 150 mm and cylinder with diameter of 19.5 mm (d/t = 0.5). The investigated parameters consisted of two distance ratios, R/t = 1.41 and 2.18, and cylinder placement angles of −45°, −30°, −15°, 0°, +15°, +30°, and +45° relative to the airfoil. The simulation results indicate that the highest lift coefficient (CL ≈ 0,4) was achieved at R/t = 1.41 with placement angles of θ = ±30°. The pressure coefficient (CP) distribution exhibited a shift in the suction peak location and changes in its magnitude. The strongest nozzle effect was observed at R/t = 1.41 with θ = ±15°, while the largest suction peak (CP = −1.6) occurred at R/t = 1.41 with θ = ±30°. Overall, the addition of the circular cylinder was effective in reducing drag compared with the clean airfoil. The lowest drag coefficient (CD ≈ -0,46) was obtained at R/t = 1,41 with θ = 0°, whereas the highest drag coefficient (CD ≈ 0.05) was achieved at R/t = 1.41 with θ = ±15°. Based on the lift-to-drag ratio (CL/CD), the best overall aerodynamic performance was obtained for the configuration of R/t = 1.41 with θ = ±15°, while the configurations with R/t = 2.18 generally exhibited lower aerodynamic performance than those with R/t = 1.41.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Airfoil NACA 0026, Drag, Lift, Nozzle, Pengontrol Pasif, Tekanan
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC151 Fluid dynamics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mohammad Fathul Akmal
Date Deposited:	01 Aug 2026 06:04
Last Modified:	01 Aug 2026 06:04
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/141666

Actions (login required)

View Item