Dimana DI = directivity index r = jarak penentuan tingkat tekanan suara
m = 2 dimana = koefisien energi attenuation
= Karakteristik impedansi
2.10 Disain Propeler
untuk Noise Reduction
Mendisain propeler rendah bising merupakan sebuah kajian khusus yang sangat kompleks. Dimana perhitungan aerodinamika harus diselaraskan dengan
perhitungan kebisingan. Disain dari aerodinamika sendiri memiliki cakupan yang sangat luas,akan tetapi pada pembahasan kali ini permasalahan aerodinamika
ketika mendisain propeler akan diuraikan sesederhana mungkin. Secara umum, beberapa parameter yang mempengaruhi kebisingan yang
disebabkan oleh propeler adalah sebagai berikut: 1. Geometri dasar pembentuk propeler airfoil
2. Diameter propeler 3. Jumlah blades tiap prpeller
4. RPM atau kecepatan ujung propeler 5. Ketajamankekasarn perubahan bentuk bilah propeler
6. Sudut puntir bilah propeler 7. Kecepatan pesawat
8. Jumlah propeler 9. Material propeler
Sebagaimana disebutkan sebelumnya bahwa secara umum propeler yang berputar akan memberikan tiga macam kebisingan yakni:
1. Bising yang disebabkan bergetanya bilah propeler
Universitas Sumatera Utara
2. Bising yang disebabkan oleh turbulensi dan voteks udara 3. Bising yang disebabkan karena adanya presure field disekitar tiap tiap
blade akibat pergerak dan perputaran bilah propelernya Aspek disain yang mempengaruhi bising yang disebabkan oleh
bergetarnya bilah propeler adalah modulus elastisitas bahan dan masa jenisnya. Hal ini disebabkan kebisingan yang diakibatkan bergetarnya bilah propeler sangat
dipengaruhi oleh cepat rambat suara pada bilah tersebut. Dimana cepat rambat suara pada benda padat dinyatakan dengan persamaan
c
pdt
=
2.23
dimana c
pdt
= Cepat rambat pada zat padat ms E = Modulus young Pa
= Massa jenis zat kgm
3
Sehingga untuk permasalahan reduksi kebisingan yang diakibatkan oleh getaran pada bilah propeler bending vibration sangat bergantung pada pemilihan
materialnya. Bersamaan dengan penelitian ini juga tengah dikembangkan penelitian material dari campuran Al-Mg. pemilihan campuran Mg disebabkan
oleh karakteristik material Mg yang ternyata memiliki kemampuan yang sangat baik dalam menyerap suara. Lebih jauh lagi bahwa pengembangan dari segi kajian
material untuk propeler ini yang tengah dikembangkan adalah material dengan porositas didalamnya.
Aspek disain selanjutnya yang perlu diperhatikan untuk mereduksi kebisingan yang diakibatkan oleh adanya turbulensi dan vorteks udara. Yakni
dengan memperhatikan airfoil sebagai geometri dasar pembentuk airfoil. Aspek
Universitas Sumatera Utara
disain ini perlu menguji beberapa jenis airfoil yang memiliki tingkat turbulensi dan vortisitas yang rendah akan tetapi tetap memiliki unjuk kerja aerodinamis
yang tinggi. Sedangkan aspek disain untuk mereduksi kebisingan yang disebabkan
oleh mekanisme pressure field yang diakibatkan gerakan perputaran propeler sangat erat kaitannya dengan sudut puntir serta kekasaran perubahan bentuk
geometri hasil disain yang dimiliki oleh bilah propeler. Sudut puntir ini akan berpengaruh terhadap tekanan dinamis fluida yang berputar seiring dengan
perputaran bilah propeler. Sedangkan kekasaran perubahan bentuk akan meningkatkan tekanan
dinamis parsial yang ada di dekat bilah propeler. Oleh karena itu sangat penting memperhatikan kelembutan perubahan bentuk penampang dari propeler.
2.11 Computational Fluid Dynamics CFD
