Studi Numerik Pengaruh Penambahan Blowing Slot terhadap Karakteristik Aerodinamika dari Airfoil NACA 0012

Holim, Jamie (2025) Studi Numerik Pengaruh Penambahan Blowing Slot terhadap Karakteristik Aerodinamika dari Airfoil NACA 0012. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201157_Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Energi memiliki urgensitas tinggi untuk diperhatikan, salah satu cara untuk mengoptimalkan efisiensi dari energi tersebut adalah dengan melakukan inovasi. Dalam bidang mekanika fluida, geometri airfoil merupakan struktur yang memiliki kemampuan untuk memanipulasi aliran fluida agar timbul reaksi tertentu. Airfoil diharapkan mampu memanipulasi fluida sehingga sistem dapat bergerak dengan mudah dan memiliki gaya hambat (drag force) yang rendah. Gaya drag selain menghambat sistem bekerja, juga dapat menurunkan gaya lift yang dapat menimbulkan separasi dan akan terjadi stall dalam keadaan angle of attack tertentu. Untuk mencegah hal ini maka aliran melintas harus mempunyai momentum yang kuat sehingga dapat bertahan mengikuti bentuk airfoil, aliran turbulen cenderung menunda separasi karena memiliki momentum yang kuat. Sehingga penelitian ini memiliki tujuan untuk memperkuat momentum aliran dekat surface agar meminimalisir terjadinya separasi. Penelitian ini dilakukan dengan metode numerik dengan benda uji airfoil NACA 0012 yang diberi blowing slot pada area favorable pressure gradient. Variasi dilakukan dalam bentuk blowing slot dengan geometri lurus dan S-curve pada 0,3c serta angle of attack (0°,4°, 8°, dan 10°). Penelitian ini dilakukan dengan Reynolds number 8,9×106 dan streamline velocity 52 m/s. geometri airfoil adalah 250 mm chord. Analisis dilakukan dalam software ANSYS Fluent. Melalui penelitian yang telah dilakukan, didapatkan hasil bahwa dengan melakukan penambahan blowing slot pada airfoil maka terjadinya penambahan momentum yang mampu untuk menunda separasi aliran yang terjadi pada trailing edge airfoil. Selain itu, terjadinya optimasi dalam performa aerodinamika airfoil dengan penambahan blowing slot dimana meningkatnya nilai koefisien lift airfoil dengan penambahan blowing slot pada setiap variasi angle of attack. Serta penurunan nilai koefisien drag, pada angle of attack tinggi yaitu 8° dan 10°. Pada angle of attack 0° dan 4°, nilai koefisien drag pada airfoil polos lebih rendah, hal ini disebabkan oleh aliran pada outlet blowing masih berada di sudut yang ekstrem sehingga sulit untuk menyesuaikan dengan aliran utama pada upper surface airfoil.
==================================================================================================================================
Energy has a high urgency to be considered, and one way to optimize its efficiency is through innovation. In the field of fluid mechanics, the geometry of an airfoil is a structure capable of manipulating fluid flow to generate specific reactions. Airfoils are expected to manipulate the fluid so that the system can move easily and have low drag force. Drag force not only hinders the system's performance but also reduces lift, which can cause separation and lead to stalling at certain angles of attack. To prevent this, the flow passing over must have strong momentum to follow the airfoil's shape. Turbulent flow tends to delay separation due to its strong momentum. Therefore, this research aims to strengthen the momentum of the flow near the surface to minimize separation. This study is conducted using a numerical method with the NACA 0012 airfoil as the test object, which is equipped with a blowing slot in the favorable pressure gradient area. Variations are made by the geometry of the blowing slot with straight and S-curve geometry at 0.3c also at angles of attack (0°, 4°, 8° and 10°). The research is carried out at a Reynolds number of 8,9×106 and a streamline velocity of 52 m/s. The airfoil geometry is a 250 mm chord. The analysis is conducted using ANSYS Fluent software. Through conducted research, it was found that adding a blowing slot to an airfoil increases momentum, which delays flow separation at the airfoil's trailing edge. Furthermore, the blowing slot optimizes the airfoil's aerodynamic performance, increasing the lift coefficient at all tested angles of attack. The drag coefficient also decreases at higher angles of attack (8° and 10°). However, at 0° and 4° angles of attack, the plain airfoil exhibits a lower drag coefficient. This is attributed to the blowing outlet's flow being at an extreme angle, making it difficult to adjust to the main flow on the upper surface of the airfoil.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	NACA 0012 airfoil, Blowing slot, Turbulent, Numerical study, Airfoil NACA 0012, Blowing slot, Turbulen, Studi numerik
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ266 Turbines. Turbomachines (General) 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:	Jamie Alexander Holim
Date Deposited:	04 Feb 2025 04:06
Last Modified:	04 Feb 2025 04:06
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118086

Actions (login required)

View Item