Studi Eksperimental Pengaruh Silinder Sirkuler Sebagai Pengontrol Pasif Terhadap Kinerja Airfoil NACA 0026 “Studi Kasus untuk Rasio diameter d/t = 0,5 dan Rasio jarak R/C = 0,43”

Hadiwijaya, William Manglili (2026) Studi Eksperimental Pengaruh Silinder Sirkuler Sebagai Pengontrol Pasif Terhadap Kinerja Airfoil NACA 0026 “Studi Kasus untuk Rasio diameter d/t = 0,5 dan Rasio jarak R/C = 0,43”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007221032-Undergaduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Perkembangan teknologi aerodinamika berperan penting dalam meningkatkan kinerja airfoil sebagai pembangkit gaya angkat (lift) dan gaya hambat (drag). Tujuan utamanya adalah memaksimalkan gaya angkat dengan hambatan sekecil mungkin, namun fenomena flow separation sering menjadi kendala karena menurunkan efisiensi dan memicu stall. Airfoil NACA, yang banyak digunakan dalam penelitian, terdiri atas tipe simetris dan asimetris; airfoil simetris memiliki bentuk identik di kedua sisi sehingga menghasilkan gaya angkat relatif kecil, sedangkan airfoil asimetris menciptakan perbedaan tekanan yang lebih besar dan gaya angkat lebih tinggi pada sudut serang tertentu. Salah satu metode passive flow control yang digunakan untuk mengatasi pemisahan aliran adalah penambahan silinder kecil di sekitar permukaan airfoil guna membangkitkan vorteks terkontrol yang menyuplai energi ke lapisan batas (boundary layer), sehingga aliran tetap melekat lebih lama pada permukaan. Dalam penelitian
ini digunakan airfoil NACA 0026, yaitu tipe simetris dengan ketebalan 26% dari chord, yang memiliki karakteristik percepatan aliran tinggi di sekitar titik ketebalan maksimum dan memengaruhi distribusi tekanan di permukaannya. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan performa aerodinamika airfoil NACA 0026 melalui penerapan silinder yang ditempatkan di depan leading edge sebagai metode kontrol aliran pasif. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen untuk mengumpulkan data dengan menggunakan silinder berdiameter 19,5 mm yang ditempatkan pada jarak R = 65 mm dan variasi penempatan silinder di depan leading edge yaitu (θ) -15°,-30°,-45°,0°,15°,30°,dan 45°dengan menggunakan kecepatan angin 6 dan 12 m/s. Adapun alat yang digunakan untuk menunjang penelitian ini adalah wind tunnel, force balance untuk mengetahui besarnya gaya lift dan drag, pressure taps, pitot tube, dan manometer digital. Penambahan silinder dengan rasio d/t = 0,5 di depan leading edge airfoil NACA 0026 dan R/C = 0,43 pada variasi sudut stagger 0°, ±15°, ±30°, dan ±45° terbukti efektif menghasilkan
lift dibandingkan plain airfoil, dengan CL tertinggi pada stagger ±15° dan CL terendah pada stagger 0°. Pada stagger ±15° menghasilkan lift yang berlawanan arah dengan posisi silinder, menunjukkan bahwa penempatan silinder tidak selalu menghasilkan lift yang searah dengannya. Dari sisi drag, konfigurasi stagger 0° menghasilkan drag terendah dan stagger ±45° menghasilkan drag tertinggi, dan secara konsisten nilai CD pada kecepatan 12 m/s lebih rendah dibandingkan 6 m/s. Berdasarkan parameter CL/CD, konfigurasi stagger ±15° memberikan performa aerodinamis terbaik, sedangkan stagger ±0° menghasilkan performa terendah.
========================================================================================================================================
The development of aerodynamic technology plays a crucial role in improving the performance of airfoils as generators of lift and drag forces. The main objective is to maximize
lift while minimizing drag; however, the phenomenon of flow separation often becomes an obstacle as it reduces aerodynamic efficiency and may lead to stall. The NACA airfoil, which is widely used in research, consists of symmetric and asymmetric types. A symmetric airfoil
has identical upper and lower surfaces, resulting in relatively low lift generation, while an asymmetric airfoil produces a greater pressure difference and higher lift at certain angles of attack. One passive flow control method used to mitigate flow separation is the addition of a
small cylinder near the airfoil surface to generate controlled vortices that supply energy to the boundary layer, allowing the flow to remain attached longer to the surface. This study employs the NACA 0026 airfoil, a symmetric type with a thickness of 26% of the chord, which exhibits high flow acceleration near its maximum thickness point, affecting the pressure distribution along its surface. The aim of this research is to enhance the aerodynamic performance of the NACA 0026 airfoil through the application of a cylinder placed in front of the leading edge as a passive flow control method. This study employs an experimental method to collect data using a cylinder with a diameter of 19.5 mm, positioned at a distance of R = 65 mm, with variations in the placement of the cylinder in front of the leading edge at angles (θ) of −15°, −30°, −45°, 0°, 15°, 30°, and 45°, using wind speeds of 6 and 12 m/s. The equipment used to support this research includes a wind
tunnel, a force balance to measure lift and drag forces, pressure taps, a pitot tube, and a digital manometer.
The addition of a cylinder with a ratio of d/t = 0,5 positioned in front of the leading edge of a NACA 0026 airfoil at R/C = 0,43 at stagger angle variations of 0°, ±15°, ±30°, and ±45° was proven effective in generating lift compared to the plain airfoil, with the highest CL obtained at a stagger angle of ±15° and the lowest at 0°. At a stagger angle of ±15°, the generated lift acted in the opposite direction to the cylinder position, indicating that the placement of the cylinder does not always produce lift in the same direction as its location. In terms of drag, the 0° stagger configuration resulted in the lowest drag, while the ±45° stagger configuration produced the highest drag. Furthermore, the CD values at a wind speed of 12 m/s were consistently lower than those at 6 m/s. Based on the CL/CD parameter, the ±15° stagger configuration exhibited the best aerodynamic performance, whereas the ±0° stagger onfiguration showed the poorest performance.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Airfoil, Coefficient of Pressure, Separasi Aliran, Silinder Pengontrol Pasif, Flow Separation, Passive Control Cylinder
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:	William Manglili Hadiwijaya
Date Deposited:	23 Jul 2026 06:56
Last Modified:	23 Jul 2026 06:56
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/136520

Actions (login required)

View Item