Studi Numerik Pengaruh Riblet Segitiga Terhadap Karakteristik Aliran pada Airfoil Simetri NACA 0026 Studi Kasus Riblet Ukuran S = H = 1 mm, Orientasi: Longitudinal, Alignment: Protruded

Hermawan, Adam Rosyid Hermawan (2026) Studi Numerik Pengaruh Riblet Segitiga Terhadap Karakteristik Aliran pada Airfoil Simetri NACA 0026 Studi Kasus Riblet Ukuran S = H = 1 mm, Orientasi: Longitudinal, Alignment: Protruded. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007221001-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Kondisi stall merupakan kondisi yang terjadi ketika pesawat mengalami penurunan gaya angkat sebagai akibat dari separasi aliran yang terlalu awal pada sayap, perubahan arah pesawat yang tajam, dan penurunan kecepatan pesawat. Berbagai cara telah dilakukan untuk mencegah kondisi stall, salah satunya yaitu penggunaan riblet sebagai kontrol pasif aliran di sekitar airfoil. Penelitian mengenai pemasangan riblet ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penggunaan riblet pada airfoil terhadap koefisien gaya angkat (lift coefficient) dan koefisien gaya hambat (drag coefficient) dengan membandingkan airfoil polos dan airfoil dengan riblet. Metode yang digunakan adalah simulasi numerik Computational Fluid Dynamics (CFD) menggunakan perangkat lunak ANSYS Fluent untuk simulasi aliran tiga dimensi. Pada penelitian ini, variasi yang digunakan adalah kecepatan angin sebesar 8, 12, dan 16 (m/s) serta sudut serang atau angle of attack (α) sebesar -15°, -10°, -5°, 0°, 5°, 10°, dan 15°.Riblet yang digunakan berbentuk segitiga dengan dimensi alas (s) sebesar 1 mm dan tinggi (h) sebesar 1 mm. Riblet dipasang pada 25-35% panjang chord airfoil NACA 0026 yang memiliki panjang 200 mm dengan arah longitudinal posisi protruded. Penelitian ini diharapkan untuk menghasilkan perbandingan koefisien drag, lift, kontur kecepatan, kontur turbulence kinetic energy (TKE), profil kecepatan dan profil TKE antara airfoil polos dan airfoil dengan riblet. Selain itu, kontur kecepatan di sekitar airfoil dianalisis untuk mengidentifikasi dampak riblet terhadap pola aliran udara. Penelitian ini dapat menjadi referensi yang menunjukkan peningkatan performa aerodinamika airfoil dalam penundaan serta pencegahan terjadinya stall. Berdasarkan pengujian, analisis performa menunjukkan Cd minimum berada pada AoA 0° dengan kondisi aliran yang masih attached. Nilai Cl dan efisiensi aerodinamika (Cl/Cd) maksimum diraih pada AoA 7,5°, diikuti fenomena stall pada AoA 10°. Secara keseluruhan, airfoil riblet menunjukkan performa yang lebih rendah dibanding airfoil polos, ditandai dengan peningkatan nilai TKE, daerah wake yang lebih luas, serta pembentukan daerah berkecepatan rendah pada AoA 10° hingga 15°. Peningkatan performa riblet hanya terjadi secara terbatas pada AoA -5° untuk kecepatan 8 m/s dan 12 m/s. Kesimpulan dari penelitian ini adalah konfigurasi riblet yang digunakan dapat menurunkan performa airfoil NACA 0026, meningkatkan drag, menurunkan lift, dan memicu stall lebih awal.
===========================================================================================================================
A stall condition is a condition that occurs when an aircraft experiences a decrease in lift force as a result of early separation on wing , sharp changes in the aircraft's direction, and a decrease in the aircraft's speed. Various methods have been implemented to prevent stall conditions, one of which is the use of riblets as passive flow control around the airfoil. This research regarding the installation of riblets aims to analyze the influence of using riblets on an airfoil on the lift coefficient and drag coefficient by comparing a plain airfoil and an airfoil with riblets. The method used is a numerical simulation of Computational Fluid Dynamics (CFD) using ANSYS Fluent software for a three-dimensional flow simulation. In this research, the variations used are wind speeds of 8, 12, and 16 (m/s) as well as an angle of attack (α) of -15°, -10°, -5°, 0°, 5°, 10°, and 15°. The riblets used are triangular in shape with a base (s) dimension of 1 mm and a height (h) of 1 mm. The riblets are installed at 25-35% of the chord length of a NACA 0026 airfoil, which has a length of 200 mm, in a longitudinal, protruded position. This research is expected to produce a comparison of the drag coefficients, lift coefficients, velocity contour, turbulence kinetic energy (TKE) contour, velocity profile, and TKE profile between the plain airfoil and the airfoil with riblets. Furthermore, velocity contours around the airfoil are analyzed to identify the impact of riblets on the airflow pattern. This research can serve as a reference that demonstrates an improvement in the airfoil's aerodynamic performance in delaying and preventing the occurrence of stall. Based on the tests, the performance analysis shows that the minimum Cd occurs at an AoA of 0°, with the flow still attached. The maximum Cl and aerodynamic efficiency (Cl/Cd) are achieved at an AoA of 7.5°, followed by a stall at an AoA of 10°. Overall, the riblet airfoil exhibited lower performance than the smooth airfoil, characterised by an increase in TKE, a wider wake, and the formation of low speed regions at AoAs ranging from 10° to 15°. The performance improvement of the riblets was only observed to a limited extent at an AoA of –5° for speeds of 8 m/s and 12 m/s. The conclusion of this study is that the riblet configuration used reduces the performance of the NACA 0026 airfoil, increases drag, reduces lift, and induces an earlier stall.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Airfoil, Koefisien Drag, Koefisien Lift, Riblet Airfoil, Drag Coefficient, Lift Coefficient, Riblet
Subjects:	T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL521 Aerodynamics, Hypersonic. T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL681.A5 Air conditioning (Aeronautics )
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Adam Rosyid Hermawan
Date Deposited:	03 Aug 2026 03:53
Last Modified:	03 Aug 2026 03:53
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/142071

Actions (login required)

View Item