Studi Numerik 2D Unsteady-Rans Pengaruh Penambahan Square Disturbance Body Terhadap Reduksi Gaya Drag Circular Pada Saluran Sempit

Rina, Rina (2014) Studi Numerik 2D Unsteady-Rans Pengaruh Penambahan Square Disturbance Body Terhadap Reduksi Gaya Drag Circular Pada Saluran Sempit. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2112202009_Master_Thesis.pdf Download (5MB)

Abstract

Penelitian untuk mengetahui karakteristik aliran di sekitar bluff body telah mengalami perkembangan melalui filosofi boundary layer. Boundary layer sangat berkontribusi dalam pengurangan gaya drag di sekitar body yang dilalui fluida karena adanya pengaruh shear layer. Shear layer pada permukaan body di pengaruhi oleh distribusi tekanan yang terjadi pada kontur body. Drag yang ditimbulkan akibat interaksi shear layer dengan permukaan body sangatlah tidak diinginkan sehingga dilakukanlah manipulasi atau kontrol medan aliran, salah satunya dengan menempatkan batang pengganggu di depan body utama (circular cylinder). Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan dan melengkapi penelitian eksperimen pengurangan gaya drag yang telah dilakukan sebelumnya. Penelitian ini dilakukan secara numerik 2D Unsteady-RANS menggunakan CFD software FLUENT 6.3.26 de ngan model viscous Turbulence Model Shear�Stress-Transport (SST) k-ω pada saluran sempit. Geometri body yang disimulasikan adalah circular cylinder sebagai main bluff body dan square cylinder sebagai disturbance body yang ditempatkan di depan main bluff body dengan rasio s/D 0,16 dan s/D 0,107. Posisi disturbance body divariasikan pada (α) 20⁰, 30⁰, 40⁰, 50⁰ dan 60⁰ dengan jarak gap (δ=0,4mm). Reynolds number berdasarkan diameter silinder, yaitu ReD 2,32x104 dan 3,12x104 untuk konfigurasi s/D 0.16, ReD 3,48x104 dan 4,68x104 untuk konfigurasi s/D 0.107. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa penempatan disturbance body berupa square cylinder pada sisi upstream circular cylinder mempercepat transisi aliran dari laminer ke turbulen boundary layer. Reduksi gaya drag yang paling baik terjadi pada silinder dengan sudut SDB 20⁰ untuk konfigurasi s/D 0.16 dan pada sudut SDB 30⁰ untuk konfigurasi s/D 0.107, masing-masing sebesar 81 % dan 53 %.
====================================================================================================================================
The research of knowing flow characteristics around a bluff body had undergone a great improvement through boundary layer philosophy. Because of shear layer effect,boundary layer contributes greatly in reducing the drag force around the body that are subjected to the fluid flow. This shear layer on body surfaces is affected by the pressure which occurs on body contour. Drag that was caused by t he interaction between body s urface and the shear layer is highly unwanted, therefore it is needed to manipulate the flow area using methods such as placing a disturbance rod in front of the main body ( circular cylinder). This study aims to compare and complete the previous study about drag force reduction. This study is done numerically in 2 di mension Unsteady-RANS using CFD software FLUENT 6.3.26 us ing viscous turbulence model shear stress transport (SST) k-ω in narrow channel. A circular cylinder is simulated as main bluffbody and square cylinder as disturbance body which is positioned ahead of main body according to ratio s/D 0.16 t o s/D 0.107. D isturbance body is positioned variably at (α) 20,30,40,50 and 60 with gap (δ = 0.4 mm). Reynolds number according to cylinder diameter is 2.32 x 104 and 3.12 x 104 for s/D 0.16 configuration; 3.48 x 104 and 4.68 x 104 for s/D 0.107 configuration. The study result shows that positioning disturbance body on the upstream circular cylinder hasten the flow transition from laminar to turbulent boundary layer. The best drag force reduction occurs at 81% on cylinder with SDB angle 20⁰ for s/D 0.16 configuration and 53% on cylinder SDB angle 30⁰ for s/D 0.107 configuration.

Item Type:	Thesis (Masters)
Additional Information:	RTM 620.106 4 Rin s-2014
Uncontrolled Keywords:	body pengganggu square cylinder, Shear-Stress-Transport (SST) k-ω, koefisien drag pressure, saluran sempit, gaya drag, unsteady
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC151 Fluid dynamics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	13 Jun 2023 08:27
Last Modified:	13 Jun 2023 08:27
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/98109

Actions (login required)

View Item