Studi Numerik Karakteristik Aerodinamik Terhadap Pengaruh Sudut Spoiler pada Model Kendaraan Bus Penumpang

Bayhaqi, Ravi Hilal (2025) Studi Numerik Karakteristik Aerodinamik Terhadap Pengaruh Sudut Spoiler pada Model Kendaraan Bus Penumpang. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111740000101-Undergraduate_Theses.pdf Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Mobilitas masyarakat semakin meningkat pada era modern ini. Sehingga kebutuhan pada alat transportasi dan bahan bakar minyak pun meningkat. Bahan bakar minyak merupakan komoditas dunia dan dibutuhkan semua kalangan masyarakat. Dalam era yang semakin maju ini, mobilitas masyarakat semakin meningkat. Sehingga kebutuhan akan alat transportasi massal dan bahan bakar minyak pun meningkat. Antara 2018-2022, jumlah bus terus bertambah sekitar 2.23% per tahun di Indonesia. Konsumsi energi untuk transportsi menyatakan bahwa 88% disumbang oleh kendaraan darat dan 9% adalah milik bus. Keadaan demikian memunculkan tantangan dalam hal penghematan bahan bakar, jarak tempuh yang lebih jauh dan performa kendaraan yang lebih baik. Salah satu cara untuk meningkatkan performa kendaraan adalah dengan mengoptimalkan gaya drag dan lift pada kendaraan, yaitu dengan penggunaan spoiler pada bodi belakang kendaraan. Dan pada penelitian kali ini dilakukan analisis terhadap pengaruh sudut kemiringan spoiler pada model kendaaran bus penumpang. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik menggunakan software ANSYS FLUENT 2022 R2 dengan tiga tahapan, yaitu pre-processing, processing, dan post processing. Penelitian ini menggunakan model dengan geometri tiga dimensi dari bus penumpang yang diteliti pada kecepatan 25m/s dengan kombinasi model turbulensi realizable k-ε dengan standard wall function dan SIMPLEC algorithm digunakan pada simulasi ini. Adapun variasi dalam penelitian ini yaitu sudut spoiler dengan variasi yang digunakan sebesar 0° ; 10° ; 15° ; dan 20°. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah nilai Koefisien Drag, Koefisien Lift, pengaruh spoiler terhadap pengehematan bahan bakar dan pengurangan emisi gas CO2. Didapatkan nilai koefisien drag paling optimal pada variasi sudut 0° sebesar 0,587. Nilai Koefisien lift yang optimal diperoleh pada variasi sudut 20° sebesar -0.267. Sedangkan untuk nilai penghematan daya, penghematan bahan bakar, dan reduksi emisi gas CO2 didapatkan nilai yang paling optimal pada variasi sudut 0° dengan nilai penghematan daya. Nilai penghematan bahan sebesar 0.267 Liter/jam. Serta untuk nilai reduksi emisi CO2 sebesar 2.263 Ton/tahun. Semua nilai diatas dipengaruhi karena aliran fluida yang terjadi karena spoiler mempengaruhi vortex yang terjadi dibelakang bus dan memperkecil wake area. Sedangkan pada variasi sudut lainnya hasilnya memperbesar Coefficient drag, kemungkinan karena terjadinya perbedaan geometri pada bus. Pada sudut yang lebih tinggi, spoiler mungkin menghasilkan turbulensi yang berlebihan daripada memperlancar aliran. Turbulensi ini berinteraksi dengan wake, berkontribusi terhadap kenaikan drag.
=================================================================================================================================
Community mobility is increasing in this modern era. So the need for transportation and fuel oil also increases. Fuel oil is a world commodity and is needed by all circles of society. In this increasingly advanced era, people's mobility is increasing. So the need for mass transportation and fuel oil is increasing. Between 2010-2014, the number of buses continued to grow by about 1.61% in Indonesia. Compared to the year (2013), in 2014 there was an increase of about 4.92 percent. Energy consumption for transportation states that 88% is contributed by road vehicles and 9% belongs to buses. This situation raises challenges in terms of fuel economy, longer distance traveled and better vehicle performance. One way to improve vehicle performance is to optimize the drag and lift forces on the vehicle, namely by using a diffuser on the rear body of the vehicle. And in this research, an analysis of the effect of longitudinal distance on 2 models of passenger buses running together is carried out. This research was carried out using a numerical simulation method using ANSYS FLUENT 2022 R2 software with three stages, namely pre-processing, processing and post processing. This research uses a model with a three-dimensional geometry of the passenger bus being studied at a speed of 25m/s with a combination of the k-ε realizable turbulence model with the standard wall function and the SIMPLEC algorithm used in this simulation. The variations in this research are the spoiler angle with variations used of 0°; 10° ; 15° ; and 20°; with an angle calculated with respect to the z axis. The results obtained from this research are the Drag Coefficient, Lift Coefficient, the influence of the spoiler on fuel savings and reducing CO2 gas emissions. The most optimal drag Coefficient value obtained at a 0° angle variation was 0.587. The optimal lift Coefficient value obtained at an angle variation of 20° is -0.267. Meanwhile, for the value of power savings, fuel savings and of CO2 gas emissions reduction, the most optimal value was obtained at a 0° angle variation. Fuel savings value is 0.267 Liters/hour. As well as CO2 emission reduction value of 2.263 tons/year. All the values above are influenced by the fluid flow that occurs because the spoiler influences the vortex that occurs behind the bus and reduces the wake area. Meanwhile, at other angle variations the results increase the drag Coefficient, possibly due to differences in the geometry of the bus. At higher angles, the spoiler may generate excessive turbulence rather than streamlining the flow. This turbulence interacts with the wake, contributing to an increased drag.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	bus, drag coefficient, lift coefficient, penghematan bahan bakar, reduksi emisi gas CO2, spoiler.
Subjects:	T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL521 Aerodynamics, Hypersonic.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	ravi hilal bayhaqi
Date Deposited:	03 Feb 2025 08:58
Last Modified:	03 Feb 2025 08:58
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118030

Actions (login required)

View Item