Syarifuddin, Arief (2015) Studi Numerik Pengaruh Variasi Pitch dan Sudut Datang Aliran terhadap Gaya Fluida pada Silinder Rigid dengan Helical Rods Ber-Gap. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
4113201002-Master Thesis.pdf - Published Version Download (2MB) | Preview |
Abstract
Vortex Induced Vibration (VIV) merupakan salah satu penyebab terjadinya
kelelahan pada struktur silindris bangunan lepas pantai yang berada pada medan
aliran fluida (misalnya: riser, tendon, mooring lines, dll.). VIV menyebabkan
struktur tersebut bergetar atau berosilasi dengan frekuensi tertentu. Osilasi ini
akan menyebabkan kelelahan yang selanjutnya dapat mengakibatkan kegagalan
struktur. Pada tesis ini silinder terpasang fixed, sehingga tinjauan penelitian hanya
untuk gaya fluida dan pola distribusi kecepatan partikel di sekitar silinder yang
disebabkan vortex shedding. Banyak peneliti berupaya untuk mengurangi dampak
yang dihasilkan oleh adanya VIV, salah satunya adalah dengan memasang passive
suppression device pada silinder. Salah satu passive suppression device yang
efektif mengurangi VIV adalah helical rods ber-gap. Pada tesis ini akan
membahas pengaruh dari dilakukannya beberapa variasi sudut datang aliran,
Reynolds number (Re), panjang pitch dan gap pada silinder dengan helical rods
ber-gap terhadap gaya fluida dan pola distribusi kecepatan partikel di sekitar
silinder. Hasil simulasi CFD menunjukkan bahwa konfigurasi helical rods bergap
yang terbaik dalam mereduksi gaya fluida adalah konfigurasi dengan rasio
g/D = 0.154 dan panjang pitch 30D. Untuk sudut datang aliran 0° mampu
mereduksi CD sebesar 37.59% pada Re = 106 dan mereduksi CL sebesar 88.32%
untuk Re = 103. Sedangkan untuk sudut datang aliran 60° mampu mereduksi CD
sebesar 35.91% dan CL sebesar 99.83% pada Re = 106. Adanya pemasangan
helical rods ber-gap untuk semua variasi Re akan menyebabkan pengurangan
kecepatan partikel fluida di sekitar silinder yang dapat dilihat dari pola distribusi
kecepatan partikel fluida yang terjadi. Berkurangnya kecepatan partikel fluida di
sekitar silinder dengan adanya helical rods ber-gap menunjukkan bahwa secara
tidak langsung helical rods ber-gap juga akan mengurangi gaya fluida yang
bekerja pada silinder.
===============================================================================================
Vortex Induced Vibration (VIV) is one cause of damage due to fatigue on a
cylindrical structure of offshore structure that are in the field of fluid flow (for
example: riser, tendons, mooring lines, etc.). VIV will lead the structure to vibrate
or oscillate at a certain frequency. This oscillation will cause fatigue and then can
lead to failure. Support on the cylinder is defined as fixed, so the discussion of
this thesis only the fluid forces and the distribution patterns of particle velocity
around cylinder caused by vortex shedding. Impact of VIV encouraged an
increment of research amount to reduce its impact, one of them is to install
passive suppression devices on the cylinder. One of passive suppression device
which effectively reduces the effect of VIV is helical rods with gap. This thesis
specially discusses the influence of variation of incoming flow direction,
Reynolds number (Re), pitch and gap in the cylinder due to addition of helical
rods with gap on the fluid forces and the distribution patterns of particle velocity
around the cylinder. The results of CFD simulation shows that configuration of
helical rods with gap which produce best reduction on fluid forces is configuration
with the ratio g/D = 0.154 and the length of pitch 30D. For incoming flow
direction of 0° can reduce the drag coefficient by 37.59% at Re = 106 and the lift
coefficient by 88.32% at Re = 103. While incoming flow direction of 60° can
reduce the drag coefficient by 35.91% and the lift coefficient by 99.83% at Re =
106. By installing helical rods with gap for all Re can reduce particle velocity of
fluid around the cylinder which can be seen from that the distribution patterns of
particle velocity around cylinder. It indirectly showed that installing helical rods
with gap also reduces the fluid forces on the cylinder.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTKe 620.104 4 Sya s |
| Uncontrolled Keywords: | vortex shedding, helical rods ber-gap, Reynolds number, sudut datang aliran, pitch, gap, gaya fluida, pola distribusi kecepatan partikel |
| Subjects: | V Naval Science > V Naval Science (General) |
| Divisions: | Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36101-(S2) Master Theses |
| Depositing User: | Mr. Tondo Indra Nyata |
| Date Deposited: | 03 Jul 2017 07:06 |
| Last Modified: | 24 Aug 2018 07:07 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/41845 |
Actions (login required)
 |
View Item |