Dari display kontur diatas dapat dilihat bahwa sebaran turbulensi begitu besar diiringi dengan banyaknya jumlah vorteks yang terjadi di sepanjang aliran
melewati airfoil. Dapat dinyatakan bahwa airfoil jenis memiliki tingkat turbulensi yang palig tinggi dibandingkan kedua kandidat airfoil lainnya.
Dengan metodologi yang sama dilakukan pada variasi sudut serang pada airfoil N0012 sehingga menghasilkan data hasil simulasi untuk keseluruhan
variasi sudut serang ditampilkan pada tabel 4.3. hal ini bertujuan untuk menyederhanakan penulisan pada penelitian ini.
Tabel 4.3. Hasil simulasi untuk N0012 Angle of
attack Lift force
N Drag force
N Cl
Cd Turbulent
Energy Jkg
0.01675955 4
0.04035338 4
0.00515944 4
0.01242282 5
71.4496660 6
5 1.04645185 0.09757478
4 0.32215114 0.03003848
5 368.738503
1
10 1.64397798 0.22023664
7 0.50610009
4 0.06780004
9 476.973310
1
15 1.65842352 0.57959751
9 0.51054716
6 0.17842961
5 1530.99620
3
20
2.35352482 0.95207197 1
0.72453472 4
0.29309620 9
1323.50563
4.2 Pembahasan
Tiga parameter penting dalam pemilihan jenis airfoil sebagai kandidat utama pembentuk propeler adalah koefisien gaya angkat, koefisien gaya hambat,
dan energi turbulensi. Perbandingan antara koeffisien gaya angkat dengan gaya hambat seperti pada gambar 4.10 dapat dijadikan sebagai tolok ukur unjuk kerja
airfoil dalam hal aerodinamis. sedangkan parameter energi turbulensi dijadikan sebagai tolok ukur awal dari kemampuan geometri airfoil itu sendiri dalam
menghasilkan tingkat kebisingan.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10. Grafik koefisien gaya angkat dengan variasi sudut serang
Dari grafik 4.10 dinyatakan bahwa pada sudut serang 0 , koefisien gaya
angkat untuk airfoil Clark-Y lebih tinggi dengan range yang cukup jauh di susul pada urutan kedua airfoil Onera12 yang sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan
airfoil NACA0012. Pada sudut serang 5 , koefisien gaya angkat tetap lebih tinggi.
Sedangkan untuk urutan tertinggi kedua tidak lagi dimiliki airfoil Onera12,tetapi digantikan oleh NACA0012.
Pada sudut serang 10 , koefisien gaya angkat dari onera12 melonjak
jauh dari nilai sebelumnya pada sudut serang 5 sehingga sehingga sedikit
melampau unjuk kerja Cl dari Clark-Y. pada sudut serang 15 , koefisien gaya
angkat airfoil Clark-Y mengalami peningkatan sangat jauh dengan range lebih dari 2 kali lipat dari nilai sebelumnya . Sementara koeffisien gaya angkat airfoil
NACA0012 hanya naik sedikit sekali dan Onera12 mengalami penurunan nilai koefisien gaya angkat.
Universitas Sumatera Utara
Sedangkan untuk grafik koefisien gaya hambat dengan variasi sudut serang dapat dilihat pada grafik 4.11.
Gambar 4.11. Grafik koefisien gaya hambat dengan variasi sudut serang
Untuk koefisien gaya hambat, dari grafik 4.11 diperoleh bahwa koefisien gaya hambat tertinggi dimiliki oleh airfoil NACA 0012 sedangkan untuk airfoil
onera12 dan Clark-Y memiliki nilai yang hampir sama dan memiliki koefisien gaya hambat yang terendah ditunjukkan pada gambar 4.12.
Gambar 4.12. Grafik perbandingan C
l
C
d
dengan variasi sudut serang
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan antara koefisien gaya angkat dengan koefisien gaya hambat merupakan penentu dari unjuk kerja aerodinamika airfoil. Dari gambar 4.12 dapat
diketahui bahwa ketiga jenis airfoil memiliki ClCd yang maksimum pada sudut serang 5
. Dan memang pada umumnya berdasarkan pengujian pengujian yang lain dinyatakan bahwa hampir setiap airfoil memiliki ClCd maksimum pada
sudut serang 5 . Walaupun untuk Cl maksimum berada pada kisaran sudut serang
10 keatas. Sedangkan untuk karakteristik turbulensi pada masing masing sudut
serang ditunjukkan pada gambar 4.13
Gambar 4.13. Grafik energi turbulensi dengan variasi sudut serang
Turbulensi sebagai akibat dari aktifitas fluida dengan karakter yang acak mengakibatkan pergerakannya menjadi sumber kebisingan. Parameter ini lah yang
menjadi penentu awal tingkat kebisingan. Dari grafik pada gambar 4.13 di ketahui bahwa pada ClCd maksimum, yakni pada sudut serang 5
energi turbulensi yang
Universitas Sumatera Utara
terendah dimiliki oleh airfoil Clark –Y. Sedangkan pada sudut serang 15 dimana
dihasilkan Cl maksimum untuk Clark-Y, energi turbulensinya jauh dibawah airfoil yang lain pada sudut serang yang sama.
Dengan demikian dapat ditentukan bahwa kandidat airfoil terpilih untuk dibentuk menjadi propeler adalah airfoil Clark-Y dimana memiliki nilai yang
tinggi pada unjuk kerja aerodinamis dan memiliki nilai yang rendah dalam tingkat turbulensi yang dihasilkannya.
4.3 Penentuan Disain Propeler
