Simulasi Numerik Pengaruh Penambahan Bodi Pengganggu Terhadap Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Sirkular Tersusun Tandem Di Dalam Saluran Sempit

Sakti, Intan Pandang Prinda (2019) Simulasi Numerik Pengaruh Penambahan Bodi Pengganggu Terhadap Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Sirkular Tersusun Tandem Di Dalam Saluran Sempit. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111540000037-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong manusia untuk menciptakan berbagai hal yang bertujuan untuk memudahkan dan memberi keuntungan lebih bagi kehidupan manusia. Pembangunan negara Indonesia memiliki hubungan yang erat dengan rekayasa teknik. Salah satu rekayasa teknik yang dilakukan dalam melakukan pembangunan adalah analisis struktural. Interaksi antara fluida dengan struktur merupakan salah satu pokok analisis yang dilakukan pada suatu struktur. Dengan mengetahui karakteristik dari suatu aliran fluida yang mengalir dapat diprediksi, dianalisa dan dikembangkan sesuai dengan kebutuhan sehingga dapat mendesain suatu konstruksi yang dapat menghasilkan nilai tambah dan meningkatkan efisiensi kinerja. Salah satu kasus interaksi fluida dengan struktur yang sering kita jumpai yaitu fenomena aliran fluida melintasi benda maupun saluran, sebagai contoh heat exchanger dimana di dalamnya terdapat tube yang dialiri oleh fluida dan instalasi pipa internal sebagai elemen structural yang sering ditemukan pada industri. Tugas akhir ini menggunakan metode simulasi numerik dua dimensi unsteady dan incompressible flow menggunakan software CFD Ansys Fluent versi 19R1 untuk mengetahui karakteristik aliran yang melintasi silinder sirkular dengan adanya pengaruh bodi pengganggu yang tersusun tandem di dalam saluran sempit berpenampang bujur sangkar menggunakan simulasi numerik. Variasi yang dilakukan adalah rasio jarak longitudinal antara silinder sirkular dengan bodi pengganggu L/D = 1.25; 1.5; 1.75; 2.0 dan variasi rasio besar diameter d/D = 0.16; 0.32 serta bilangan Reynolds sebesar 1.58x104. Pemodelan turbulence viscous yang digunakan adalah shear stress transport k-ω. Hasil yang didapat dari simulasi numerik secara kualitatif menunjukkan wake yang dihasilkan oleh bodi pengganggu lebih besar seiring meningkatnya rasio d/D sehingga menyelimuti permukaan silinder yang berpengaruh pada besar nilai koefisien tekanan silinder. Visualisasi aliran yang didapatkan pada penelitian ini adalah cavity mode pada setiap variasi L/D dan d/D. Hasil yang didapat secara kuantitatif yaitu dengan penambahan bodi pengganggu d/D=0.16 dapat mereduksi coefficient drag sebesar 32%. Sedangkan pada d/D=0.32 dapat mereduksi coefficient drag sebesar 34%. Semakin besar jarak L/D nilai coefficient drag pressure semakin menurun namun nilai fluctuating lift coefficient meningkat, sedangkan semakin besar rasio d/D coefficient drag pressure dan fluctuating lift coefficient semakin berkurang begitu juga dengan nilai strouhal number, dengan meningkatnya nilai strouhal number frekuensi vortex shedding juga semakin meningkat namun amplitudo yang dihasilkan menurun seiring bertambahnya d/D.
===================================================================================================================================
The rapid development of science and technology encourages people to create things that support and provide more benefits for human life. Indonesia's development has a close relationship with engineering. One of the engineering techniques carried out in development is structural analysis. The interaction between fluid and structure is one of the principal analyzes carried out on a structure. By understanding the characteristics of a fluid flow that can be predicted, analyzed and developed in accordance with the needs so that it can design a construction that can generate profit values and increase efficiency needs. One case of fluid interaction with a structure that we often encounter is the phenomenon of fluid flow associated with the channel, for example heat exchangers where there are tubes flowed by fluid and internal pipe installation as structural elements that are often found in industry. This final project uses a two-dimensional unsteady and incompressible flow numerical simulation method using Ansys Fluent version 19R1 CFD to determine the flow characteristics across a circular cylinder with the influence of tandem arranged disturbance body within a narrow rectangular channel using numerical simulations. Variations made are the ratio of the longitudinal distance between circular cylinders and disturbing bodies L / D = 1.25; 1.5; 1.75; 2.0 and variations in the ratio of the size of d / D = 0.16; 0.32 and the Reynolds number is 1.58x104. The turbulence viscous modeling used is shear stress transport k-ω. The results obtained from numerical simulations qualitatively show that wake generated by the disturbing body is greater as the d / D ratio increases so that it covers the cylindrical surface which affects the cylinder pressure coefficient value. Flow visualization obtained in this study is cavity mode for each variation of L / D and D / D. The results obtained quantitatively, with the addition of disturbing bodies d / D = 0.16 can reduce the drag coefficient by 32%. Whereas at d / D = 0.32 can reduce the drag coefficient by 34%. The greater the distance of L / D the drag pressure coefficient decreases but the value of the fluctuating lift coefficient increases, while the greater the ratio of d / D drag coefficient pressure and fluctuating lift coefficient decreases as well as the strouhal number value, with increasing number of vortex shedding frequency values. also increases but the amplitude produced decreases with increasing d / D.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	silinder sirkular, bodi pengganggu, susunan tandem, rasio jarak antar silinder, rasio besar diameter, drag pressure coefficient, strouhal number dan vortex shedding,
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ935 Pipe--Fluid dynamics. Tubes--Fluid dynamics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	sakti intan pandang prinda
Date Deposited:	21 Jul 2026 08:43
Last Modified:	21 Jul 2026 08:43
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/67327

Actions (login required)

View Item