Studi Numerik Pengaruh Bodi Pengganggu Terhadap Karakteristik Aliran Melintasi Silinder Sirkular Yang Tersusun Tandem

Nirwana, Kanda Wibisana (2022) Studi Numerik Pengaruh Bodi Pengganggu Terhadap Karakteristik Aliran Melintasi Silinder Sirkular Yang Tersusun Tandem. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000031-Undergraduate Thesis.pdf Download (4MB)

Abstract

Aliran incompressible melintasi bluff body berbentuk silinder sirkular yang merupakan aliran eksternal telah menjadi perhatian para peneliti dalam bidang fluida beberapa dekade ini. Bluff body adalah salah satu fenomena fluida yang sering kali diaplikasikan dalam perkembangan dunia industri, misalnya konstruksi gedung, cerobong asap, sistem bangunan lepas pantai, dan lain-lain. Adapun fase yang dialami suatu aliran viscous di sekitar bluff body adalah fase stagnasi, fase terbentuknya lapis batas, fase separasi dan fase terbentuknya wake di belakang bluff body. Semakin cepat terjadinya separasi aliran, wake yang terbentuk akan semakin lebar sehingga gaya hambat semakin besar. Salah satu metode yang digunakan untuk mengurangi gaya hambat yaitu metode pengendalian pasif. Penelitian ini membahas tentang pengendalian pasif pada bluff body berupa silinder sirkular dengan metode penambahan bodi pengganggu pada silinder upstream pada dua silinder sirkular yang tersusun secara tandem. Penelitian ini dilakukan secara numerik dengan menggunakan diameter silinder sirkular, D = 49 mm dan diameter kedua bodi pengganggu sama yaitu, d = 4 mm. Bilangan Reynolds sebesar, Re = 6,5x104 . Jarak antara bodi pengganggu dengan silinder upstream, δ = 1 mm. Variasi yang digunakan pada penelitian ini adalah variasi penempatan bodi pengganggu pada sudut, α = 30° dan 60°, dan variasi jarak antara silinder upstream dengan silinder downstream, L/D = 3; 4; dan 5. Untuk penelitian secara numerik menggunakan solver dua dimensi (2D) unsteady flow dengan turbulance viscous model k-ω Shear Stress Transport. Hasil yang diperoleh menunjukkan adanya reduksi gaya hambat yang terjadi dengan penambahan bodi pengganggu pada bagian silinder upstream dibandingkan silinder sirkular tanpa penambahan bodi pengganggu. Hal ini dibuktikan dengan adanya reduksi gaya hambat pada silinder upstream dengan penambahan bodi pengganggu pada sudut 30°, yaitu sebesar 38,5%. Sedangkan pada silinder downstream reduksi gaya hambat dengan penambahan bodi pengganggu pada sudut 60°, yaitu sebesar 37,1%.
==================================================================================================================================
Incompressible flow across a circular cylindrical bluff body which is an external flow has been the concern of researchers in the fluid field for decades. Bluff body is one of the fluid phenomena that is often applied in the development of the industrial world, such as building construction, chimneys, offshore building systems, and others. The phases experienced by a viscous flow around the bluff body are the stagnation phase, the boundary layer formation phase, the separation phase and the wake formation phase behind the bluff body. The faster the flow separation occurs, the wider the wake formed so that the drag force will be greater. One of the methods used to reduce drag is the passive control method. This study discusses passive control of the bluff body in the form of a circular cylinder with the method of adding a disturbance body to the upstream cylinder on two circular cylinders arranged in tandem. This research was carried out numerically by using a circular cylinder diameter, D = 49 mm and the diameter of the two disturbance bodies was the same, namely, d = 4 mm. Reynolds number is, Re = 6.5x104. The distance between the disturbance body and the upstream cylinder, δ = 1 mm. The variations used in this study are variations in the placement of the disturbance body at an angle, α = 30° and 60°, and variations in the distance between the upstream cylinder and the downstream cylinder, L/D = 3; 4; and 5. For numerical research using a two�dimensional (2D) unsteady flow solver with turbulence viscous model k-ω Shear Stress Transport. The results obtained indicate a reduction in drag force that occurs with the addition of a disturbance body on the upstream cylinder section compared to a circular cylinder without the addition of a disturbance body. This is evidenced by the reduction of drag force on the upstream cylinder with the addition of a disturbance body at an angle of 30°, which is 38.5%. While in the downstream cylinder the drag force reduction with the addition of a disturbance body at an angle of 60° is 37.1%.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 620.106 4 Nir s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Bodi Pengganggu, Silinder Sirkular, Bluff Body, Disturbance Body, Cylinder Circular
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	18 Feb 2025 06:24
Last Modified:	18 Feb 2025 06:24
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118789

Actions (login required)

View Item