Studi Numerik Karakteristik Aliran Dua Dimensi di Sekitar Airfoil Tipe NACA 0026 dengan Permukaan Riblet Tipe V, S = 1 mm pada Panjang Chord 25-30%

Cannigia, Audrey Khalifa (2024) Studi Numerik Karakteristik Aliran Dua Dimensi di Sekitar Airfoil Tipe NACA 0026 dengan Permukaan Riblet Tipe V, S = 1 mm pada Panjang Chord 25-30%. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201220-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Airfoil merupakan bagian cross-section dari sebuah sayap atau baling yang memberinya bentuk. Proses desain airfoil berasal dari pengetahuan tentang sifat-sifat boundary layer serta hubungan antara geometri dan distribusi tekanan. Tujuan dari desain airfoil bervariasi. Beberapa airfoil dirancang untuk menghasilkan gaya drag yang rendah tanpa adanya lift, dan beberapa bagian mungkin perlu menghasilkan gaya drag yang rendah sambil menghasilkan gaya lift. Berdasarkan pada penerapannya, gerakan airfoil saling berhubungan dengan energi, yang memiliki banyak hubungan dengan aerodinamika dan tipe permukaan. Karena ini, penelitian sudah banyak dilakukan mengenai kontrol turbulensi untuk pengurangan skin-friction yang dapat memberikan manfaat efisiensi aerodinamis. Penelitian ini dilakukan dengan analisa berbasis simulasi pada pengaruh penambahan riblet pada airfoil terhadap karakteristik aliran udara yang melewatinya. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan software Gambit dalam perancangan geometri dan meshing serta ANSYS Fluent dalam proses analisa. Benda uji yang akan disimulasikan menggunakan NACA 0026 sebagai airfoil-nya. Simulasi dilakukan pada airfoil berpermukaan halus dan dipasang riblet. Simulasi menggunakan variasi sudut serang (α) -10°, -5°, 0°, 5°, 10°. Riblet memiliki panjang alas dan tinggi 1 mm, yang terletak berjajar dari jarak 25 – 30% panjang chord. Penelitian dilakukan dalam bentuk dua dimensi (2D) steady flow. Hasil yang diperoleh menunjukkan adanya peningkatan gaya hambat dan penurunan gaya angkat yang terjadi dengan penambahan riblet pada airfoil NACA 0026. Airfoil dengan riblet memiliki lift to drag ratio yang lebih kecil daripada airfoil polos, dengan Cl/Cd airfoil riblet dan polos paling tinggi terdapat pada sudut 10°, dengan nilai masing-masing sebesar 17.16 dan 22.83 pada kecepatan 8 m/s, 17.44 dan 29.85 pada kecepatan 12 m/s, serta 17.85 dan 34.95 pada kecepatan 16 m/s. Nilai ini menandakan bahwa performa aerodinamika airfoil riblet tidak sebagus airfoil polos. Pada sudut serang negatif, Cl/Cd airfoil riblet bernilai lebih tinggi daripada airfoil polos, dengan nilai terendah Cl/Cd airfoil riblet dan polos terdapat pada sudut serang -10°, dengan nilai masing-masing sebesar -22.06 dan -22.83 pada kecepatan 8 m/s, -24.36 dan -29.85 pada kecepatan 12 m/s, serta -25.31 dan -34.95 pada kecepatan 16 m/s. Nilai ini menandakan bahwa performa aerodinamika airfoil riblet tidak sebagus airfoil polos pada sudut serang negatif, karena airfoil yang diberi sudut serang negaitf diharap untuk memiliki nilai lift yang lebih negatif juga.
======================================================================================================================================
An airfoil is the cross-section part of a wing or blade that gives it it’s distinct shape. Airfoil design is based on the characteristics of boundary layer and the relationship between the geometry and pressure distribution. Airfoil design has a varied function. Some airfoils are designed to have low drag without having any lift, while some are design with low drag while having a substantial amount of lift. An airfoil’s movement is related to energy, which involves aerodynamics and the development of surface types. Because of this, many research has been done on turbulence control to reduce skin friction which could increase aerodynamic efficiency. This research is conducted through simulation to evaluate the effects of the addition of a riblet on the flow characteristics around an airfoil. This research is conducted using Gambit software to create the geometry and mesh, and ANSYS Fluent for analyzing process. The model to be simulated is NACA 0026 airfoil. Simulation will be done on a clean surface airfoil and one fitted with riblets. Simulation is tested at angles of attack (α) -10°, -5°, 0°, 5°, 10°. The riblet have a height and length of 1 mm, which is put side by side from 25-30% of the chord line. This simulation is done in two-dimensional steady flow. The result indicates an increase in drag and a decrease in lift with the addition of riblets to the NACA 0026 airfoil. Airfoils with riblets have a smaller lift to drag ratio than the plain airfoils, with the highest Cl/Cd of riblet and clean airfoil is at an angle of 10°, with values of 17.16 and 22.83 respectively at a velocity of 8 m/s, 17.44 and 29.85 at a velocity of 12 m/s, as well as 17.85 and 34.95 at a velocity of 16 m/s. These values indicate that the aerodynamic performance of the riblet is not as good as that of the plain airfoil. At a negative angle of attack, the Cl/Cd of the riblet airfoil is higher than clean airfoil, with the lowest Cl/Cd of riblet and clean airfoil is at an angle of -10°, with values of -22.06 and -22.83 respectively at a velocity of 8 m/s, -24.36 and -29.85 at a velocity of 12 m/s, and also -25.31 and -34.95 at a velocity of 16 m/s. This indicates that the aerodynamic performance of the riblet airfoil is not as good as the clean airfoil because an airfoil that is given a negative angle of attack should have a lift that is more negative also

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Airfoil, Drag Coefficient, Lift Coefficient, NACA 0026, Pressure coefficient, Riblet.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ820 Wind power T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL507.G77 Vortex generators. T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL574.C3 Cascade
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Audrey Khalifa Cannigia
Date Deposited:	12 Aug 2024 01:48
Last Modified:	26 Aug 2024 06:33
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/113432

Actions (login required)

View Item