Studi Eksperimental Pengaruh Silinder Sirkuler Sebagai Pengontrol Pasif Terhadap Kinerja Airfoil NACA 0026 "Studi Kasus Untuk Rasio Diameter d/t = 1 dan Rasio Jarak R/c = 0,567"

Nata, Asa Tinata (2026) Studi Eksperimental Pengaruh Silinder Sirkuler Sebagai Pengontrol Pasif Terhadap Kinerja Airfoil NACA 0026 "Studi Kasus Untuk Rasio Diameter d/t = 1 dan Rasio Jarak R/c = 0,567". Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007221012-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Meningkatnya tuntutan terhadap pemanfaatan energi terbarukan mendorong pengembangan teknologi aerodinamika yang lebih efisien, khususnya pada sistem turbin angin. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah meningkatkan performa airfoil melalui metode pengendalian aliran pasif. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh pemasangan silinder sirkuler sebagai perangkat kontrol pasif terhadap karakteristik aerodinamika airfoil NACA 0026. Studi difokuskan pada konfigurasi rasio diameter silinder terhadap ketebalan maksimum airfoil sebesar d/t = 1 serta rasio jarak terhadap panjang chord sebesar R/c = 0,567, dengan variasi posisi sudut pemasangan silinder terhadap leading edge. Metode penelitian yang digunakan adalah pendekatan eksperimental melalui pengujian di wind tunnel subsonik. Variasi kecepatan aliran yang digunakan adalah 6 m/s dan 12 m/s untuk merepresentasikan perubahan bilangan Reynolds. Silinder sirkuler diposisikan pada tujuh variasi sudut, yaitu −45°, −30°, −15°, 0°, 15°, 30°, dan 45°. Parameter yang diukur meliputi distribusi koefisien tekanan (Cp) pada permukaan airfoil, serta gaya aerodinamika yang digunakan untuk menentukan koefisien angkat (CL), koefisien hambat (CD), dan rasio lift-to-drag (CL/CD). Pengukuran dilakukan menggunakan perangkat seperti force balance, pressure tap, dan pitot tube untuk memperoleh data yang representatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan silinder memberikan perubahan terhadap distribusi tekanan dan karakteristik aliran di sekitar airfoil. Pada sudut θ=0°, pengaruh wake silinder berkembang secara relatif simetris terhadap permukaan atas dan bawah sehingga distribusi tekanan cenderung berhimpit dan nilai gaya angkat mendekati nol. Pada konfigurasi θ=±15°, interaksi wake silinder, blockage effect, dan proses pressure recovery lebih dominan sehingga arah gaya angkat berlawanan dengan posisi pemasangan silinder. Sementara itu, pada konfigurasi θ=±30° dan ±45°, pengaruh wake terhadap leading edge mulai berkurang dan percepatan aliran pada celah serta pembelokan aliran mulai lebih berperan. Nilai koefisien angkat positif tertinggi pada kedua variasi kecepatan diperoleh pada θ=-15°, yaitu sebesar 0,1091 pada kecepatan 6 m/s dan 0,0727 pada kecepatan 12 m/s. Nilai koefisien hambat terendah di antara konfigurasi dengan silinder diperoleh pada θ=0°, yaitu sebesar 0,3583 pada kecepatan 6 m/s dan 0,2543 pada kecepatan 12 m/s. Konfigurasi θ=-15° juga menghasilkan rasio CL/CD tertinggi, yaitu sebesar 0,2302 pada kecepatan 6 m/s dan 0,2748 pada kecepatan 12 m/s. Secara keseluruhan, hasil penelitian menunjukkan bahwa sudut penempatan silinder memberikan pengaruh terhadap distribusi tekanan, struktur wake, serta karakteristik gaya aerodinamika airfoil NACA 0026.
==================================================================================================================================
The increasing demand for renewable and sustainable energy has driven the need for improving aerodynamic performance, particularly in wind turbine applications. One promising approach is the implementation of passive flow control techniques to enhance airfoil efficiency. This study aims to investigate the effect of a circular cylinder as a passive control device on the aerodynamic performance of a NACA 0026 airfoil. The investigation focuses on a configuration with a diameter-to-thickness ratio of d/t = 1 and a radial distance ratio of R/c = 0.567, with various angular positions of the cylinder relative to the leading edge. The research method employs an experimental approach using a subsonic wind tunnel. Two freestream velocities, 6 m/s and 12 m/s, are used to represent different Reynolds number conditions. The circular cylinder is positioned at seven angular variations, namely −45°, −30°, −15°, 0°, 15°, 30°, and 45°. The measured parameters include the pressure coefficient (Cp) distribution along the airfoil surface and aerodynamic forces used to determine the lift coefficient (CL), drag coefficient (CD), and lift-to-drag ratio (CL/CD). Data acquisition is conducted using instruments such as a force balance system, pressure taps, and a pitot tube to ensure reliable measurements. The results showed that the addition of a cylinder altered the pressure distribution and flow characteristics around the airfoil. At θ=0°, the cylinder wake developed relatively symmetrically over the upper and lower surfaces, resulting in a nearly overlapping pressure distribution and a lift coefficient close to zero. At θ=±15°, the interaction between the cylinder wake, the blockage effect, and the pressure recovery process became more dominant, causing the lift force to act in the opposite direction to the cylinder placement. Meanwhile, at θ=±30° and ±45°, the influence of the cylinder wake on the leading edge gradually diminished, while flow acceleration through the gap and flow deflection became more significant. The highest positive lift coefficient was obtained at θ=−15°, reaching 0.1091 at 6 m/s and 0.0727 at 12 m/s. The lowest drag coefficient among the cylinder configurations was achieved at θ=0°, with values of 0.3583 at 6 m/s and 0.2543 at 12 m/s. Furthermore, the θ=−15° configuration achieved the highest lift-to-drag ratio (CL/CD), with values of 0.2302 at 6 m/s and 0.2748 at 12 m/s. Overall, the results demonstrate that the cylinder placement angle significantly influences the pressure distribution, wake structure, and aerodynamic characteristics of the NACA 0026 airfoil.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Airfoil NACA 0026, Silinder Sirkuler, Kontrol Pasif,NACA 0026 Airfoil, Circular Cylinder, Passive Control
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Asa Tinata Nata
Date Deposited:	04 Aug 2026 07:20
Last Modified:	04 Aug 2026 07:26
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/143299

Actions (login required)

View Item