3.7 Diagram Alir Penelitian
Secara garis besar, pelaksanaan pene litian ini akan dilaksanakan berurutan dan sistematis seperti ditunjukkan pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian
SELESAI KESIMPULAN
ANALISA DATA
Simulasi Komputasi DATA :
•
Simulasi Aliran Udara
•
Simulasi Kontur Tegangan
Permodelan Propeler dengan tipe airfoil
NACA M6 Simulasi Airfoil
Naca M6
AWAL : Pemilihan Geometri
Airfoil NACA M 6
MULAI
Universitas Sumatera Utara
3.8 Tahap Pengujian Propeler
Propeler didefinisikan sebagai sayap berputar dengan sudut twist tertentu yang memiliki susunan geometri dasar airfoil. Adapun jenis propeller yang akan dianalisa
menggunakan airfoil jenis NACA M6 dengan jumlah blade yaitu tiga buah. Pemilihan airfoil jenis ini dikarenakan eksperimental untuk mengetahui karakteristik
aerodinamis dan tingkat turbulensi propeller dengan tipe NACA M6. Berikut adalah koordinat airfoil NACA M6 yang diperoleh dari situs resmi Aerospace Engineering
Gambar 3.3 Koordinat Airfoil NACA M6
Untuk membentuk propeler, perlu dimodelkan airfoil NACA M6 terlebih dahulu. pemodelan geometri airfoil, membutuhkan beberapa tahapan yang dilakukan di
dalam simulasi software SolidWorks, yaitu sebagai berikut : 1.
Input koordinat Airfoil NACA M6 Koordinat airfoil diperoleh dari situs resmi edukasi Aerospace Engineering
dalam bentuk format data .txt. Data ini kemudian diubah dengan aplikasi Ms.Excell sehingga data koordinat dapat dilihat dalam bentuk tabulasi angka.
Koordinat yang didapatkan dari situs tersebut tidak disertakan koordinat untuk sumbu Z, sehingga perlu dilakukan penambahan koordinat untuk
sumbu Z pada aplikasi Ms.Excell, karena geometri airfoil ini pada tampilan 2D yang terletak pada sumbu X dan Y saja maka keseluruhan sumbu Z
Universitas Sumatera Utara
bernilai 0 .Melalui Ms.Excell ini juga di convert kembali dalam bentuk file text deliminated dan kemudian dimasukkan ke dalam software Solidworks.
Gambar 3.4 Pengisian Koordinaat Airfoil NACA M6
2. Penginputan sudut serang airfoil
Karakteristik perubahan aliran udara yang terjadi pada propeler dipengaruhi oleh sudut serang yang dibentuk oleh airfoil. Maka untuk airfoil NACA M6,
perlu dilakukan pengujian untuk menentukan sudut serang yang optimum untuk pengoperasian propeler nantinya. Sudut serang ini disimbolkan sebagai
Cl
maks
Gambar 3.5 Input Sudut Serang
Universitas Sumatera Utara
3. Pemodelan propeler
Setelah geometri airfoil terbentuk, airfoil akan diubah menjadi bentuk tiga dimensi melalui pilihan “extrude” dengan panjang 2 cm. Geometri tiga
dimensi ini yang dimana akan menjadi propeler kemudian diputar dengan sudut puntir tertentu yang akan menghasilkan aliran fluida berbeda
tergantung sudut puntirnya tersebut. 4.
Pembentukan daerah putaran Rotating Region Keadaan yang dialami propeler, bilah propeler akan berputar sehingga
menghasilkan aliran fluida yang bergerak menuju badan pesawat. Inilah yang akan menghasilkan gaya dorong Thrust kepada pesawat. Dikarenakan pada
software Solidwork ini, propeler tidak bisa dibuat bergerak berputar maka cara yang dilakukan adalah membentuk Rotating Region yang memanfaatkan
daerah fluida menjadi udara berputar melewati propeler.
Gambar 3.6 Input rotating region
5. Penentuan jenis aliran fluida
Setelah propeler terbentuk dan Rotating Region dibuat, maka analisa simulasi dapat segera dimulai. Simulasi segera dipersiapkan dengan memasukkan jenis
fluida yang diinginkan. Sesuai dengan parameter yang akan dialami oleh propeler, fluida yang akan melewati propeler adalah udara dengan
kelembapan sekitar 50. Besar kelembapan udara ini dimasukkan secara eksperimental, tidak pada keadaan sebenarnya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.7 Pemilihan Jenis Fluida
6. Penginputan Parameter Kecepatan Aliran
Setelah jenis fluida ditentukan yaitu berupa udara, maka perlu ditetapkan berapa kecepatan aliran udara yang akan melewati propeler. Kecepatan angin
yang akan melewati propeller dibuat -1 ms terhadap sumbu Y. Tanda minus ini berarti arah datangnya udara berasal dari depan propeller.
Gambar 3.8 Input Parameter Kecepatan Aliran Udara
7. Pembentukan Daerah Perhitungan Computational Domain
Pelaksanakan simulasi perlu dibatasi terlebih dahulu daerah yang akan dianalisa karakteristik aliran udaranya. Daerah yang dibatasi akan meliputi
daerah sekitar propeler beserta propeler di dalamnya yang didasarkan
Universitas Sumatera Utara
perkiraan daerah yang akan dilewati aliran udara dan karakteristik yang terjadi setelah aliran udara melewati propeler.
Gambar 3.9 Setting Computational Boundaries
8. Pelaksanaan Simulasi
Tahapan selanjutnya adalah proses berjalannya simulasi. Pada tahapan ini akan disertai dengan penentuan goal atau tujuan yang ingin dicapai. Pada
simulasi ini, terdapat tiga hal yang perlu dicapai yaitu 1. kecepatan velocity
2. tekanan pressure 3. energi turbulensi turbulent energy.
Setelah penentuan goal atau tujuan, maka simulasi telah siap untuk dijalankan.
Gambar 3.10 Input Parameter Goal Simulasi
Universitas Sumatera Utara
3.9 Simulasi Airfoil NACA M6 Simulasi airfoil ini berhasil dilakukan tanpa ada warning pada jendela info dan
dengan 1 jam iterasi. Parameter – parameter yang dimasukkan ialah 1. tekanan total
2. kecepatan 3. energi turbulensi
Berdasarkan metodologi pada bab sebelumnya, dengan menginput variabel pada simulasi airfoil ini, maka dihasilkan visual karakteristik aliran yang melewati
airfoil.dan akan dijelaskan di bawah ini : 3.9.1 Kontur Kecepatan Airfoil NA CA M6
Hasil simulasi airfoil NACA M6 dengan tampilan kontur kecepatan velocity adalah sebagai berikut :
Gambar 3.11 Kontur kecepatan fluida yang melalui airfoil NACA M6
Dari gambar diatas, ditunjukkan bahwa kecepatan maksimum fluida yang melewati airfoil sebesar 135,307 ms. Kontur kecepatan maksimum terjadi pada
bagian atas airfoil yang bergerak lurus ke arah belakang melewati airfoil dan sedikit pada bagian bawah pada ujung airfoil.
Universitas Sumatera Utara
3.9.2 Kontur Tekanan Airfoil NACA M6
Gambar 3.12 Kontur Tekanan Airfoil NACA M6
Pada gambar diatas dapat diketahuin nilai tekanan maksimal sebesar 111 kPa yang ditunjukkan dengan warna merah pada bawah permukaan airfoil NACA M6.
3.9.3 Kontur Energi Turbulensi Airfoil NACA M6 Sedangkan untuk energi turbulensinya,
Gambar 3.13 Kontur energi turbulen pada airfoil NACA M6 Pada gambar 3.13 dapat diketahui bahwa nilai energi turbulen maksimal pada
airfoil NACA M6 sebesar 97,065 Jkg.
Universitas Sumatera Utara
3.10 Simulasi Ansys-Fluent
Kategori