Studi Eksperimen Dan Numerik Krakteristik Separation Bubble Dari Aliran Dua Dimensi Melintasi Thick Plate-Rounded Leading Edge (r/t = 0.1), Dengan Variasi Reynolds Number (Ret = 5.08×104 Dan Ret = 8.46×104) Dan Panjang Aksial Plat (c/t = 6.5 Dan c/t = 10)

Irfani, Abdul Haris (2020) Studi Eksperimen Dan Numerik Krakteristik Separation Bubble Dari Aliran Dua Dimensi Melintasi Thick Plate-Rounded Leading Edge (r/t = 0.1), Dengan Variasi Reynolds Number (Ret = 5.08×104 Dan Ret = 8.46×104) Dan Panjang Aksial Plat (c/t = 6.5 Dan c/t = 10). Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02111640000079-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Banyak modifikasi desain yang dilakukan oleh perusahaan alat transportasi bertujuan untuk meningkatkan efisiensi konsumsi bahan bakar. Salah satunya dengan cara mereduksi nilai drag force. Upaya tersebut dapat dilakukan dengan passive turbulent boundary-layer control. Penambahan rounded pada leading edge yang terkorelasi dengan panjang bidang tumpu aliran merupakan salah satu cara passive turbulent boundary-layer control yang dapat mempercepat transisi dari laminar boundary layer menjadi turbulent boundary layer. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh Reynolds number dan panjang bidang tumpu aliran terhadap karakteristik aliran sehingga separasi pada bagian downstream dapat tertunda. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen dan numerik. Reynolds number yang digunakan adalah Ret = 5.08×104 dan Ret = 8.46×104. Test section penelitian ini adalah thick plate-rounded leading edge dengan panjang bidang tumpu aliran c/t = 6.5 dan c/t = 10. Besar rounded pada leading edge, ketinggian model uji, dan panjang trailing edge masing-masing adalah 10 mm, 100 mm, dan 300 mm. Parameter yang divariasikan dalam penelitian ini adalah panjang bidang tumpu aliran (c/t) dan Reynolds number (Ret). Pada metode eksperimen penempatan wall pressure tap berapa pada midspan. Sementara pada metode numerik dilakukan dengan menggunakan software gambit 2.4.6 dan ANSYS Fluent. Software gambit digunakan untuk membuat geometri dan meshing untuk test section, sedangkan software ANSYS Fluent digunakan untuk melakukan simulasi pada aliran. Turbulence model yang digunakan adalah k-kl-ω. Data hasil eksperimen berupa distribusi pressure coefficient (Cp). Sementara Data hasil numerik berupa pressure coefficient (Cp), tampilan kontur kecepatan dan kontur tekanan statis, tampilan streamline, tampilan vektor kecepatan, profil kecepatan, turbulent kinetic energy, shape factor, dan profil bubble separation. Hasil yang didapatkan dalam penelitian ini adalah dengan meperpanjang bidang tumpu aliran dan semakin besar Reynolds number dapat menunda terjadinya separasi di upperside pada thick plate-rounded leading edge. Panjang yang optimal dalam penundaan separasi adalah c/t = 10 dengan Ret = 8.46×104. Profil separation bubble pada c/t = 10 dengan Ret = 8.46×104 memiliki panjang (x/c) = 0.129, tebal (y/t) = 0.1363, dan sudut (ϴ) = 30.3o dengan shape factor (H) pada titik O sebesar 1.424. Secara keseluruhan, variasi paling optimal adalah pada c/t = 10 dengan Ret = 8.46×104 dimana separation point terjadi saat x/c = 0.945. ================================================================================================================== Many design modification has done by manufacturing transportation company to increase the efficiency of fuel consumption. One of them is by reducing the drag force. This effort can be made by passive turbulent boundary-layer control. Additional rounded at the leading edge that has correlation with the axial length is one of passive turbulent boundary-layer control methods that could accelerate the transition from laminar boundary layer to be turbulent boundary layer. Hence, this research aim is to know the effect of Reynolds number and axial length toward flow characteristic so can delay separation at downstream. This research can be done by experiment and numerical methods, using Ret = 5.08×104 dan Ret = 8.46×104. The test section of this research is a thick plate-rounded leading edge with axial length c/t = 6.5 dan c/t = 10. The rounded size at the leading edge, specimens height, and trailing edge length are 10 mm, 100 mm, dan 300 mm. Variation parameter at this research are axial length (c/t) and Reynolds number (Ret). The placement of the wall pressure tap is on midspan. Meanwhile numerical methods is done by software gambit 2.4.6 dan ANSYS Fluent. Software gambit for making the geometry and meshing for test section, while software ANSYS Fluent is used for doing simulation at streamline. Use k-kl-ω for turbulence model. Experiment data result is pressure coefficient (Cp). Meanwhile numerical data result is pressure coefficient (Cp), velocity contour and static pressure contour, streamline, velocity vector, velocity profile, turbulent kinetic energy, shape factor and bubble separation profile. From this research we can conclude that additional axial length along with a bigger Reynolds number can delay separation in upperside at thick plate-rounded leading edge. Optimal length that can delay separation is c/t = 10 with Ret = 8.46×104. Separation bubble profile happens at c/t = 10, Ret = 8.46×104, length (x/c) = 0.129, width (y/t) = 0.1363, and angle (ϴ) = 30.3o with shape factor (H) at O point is 1.424. Overall, the optimal variation is c/t =10 with Ret = 8.46×104 where separation point happens at x/c = 0.945.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Thick plate-rounded leading edge, Reynolds number, panjang bidang tumpu aliran,Thick plate-rounded leading edge, Reynolds number, axial length
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Abdul Haris Irfani
Date Deposited: 18 Aug 2020 05:36
Last Modified: 18 Aug 2020 05:37
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/78449

Actions (login required)

View Item View Item