Simulasi Vektor Kecepatan Aliran Simulasi Kontur Tekanan

berdasarkan koefisien kecepatan dan sudut sisi masuk yang telah ditentukan dari hasil analisa. Untuk memudahkan proses simulasi aliran yang terjadi pada bagian sudu ada beberapa istilah yang biasa digunakan yaitu leading edge, trailing edge, pressure edge, dan suction edge. Seperti dijelaskan pada gambar 7.1 nomenklatur sudu. Gambar 7.1 Nomenklatur sudu Simulasi secara umum dibagi dalam tiga bagian yaitu, simulasi vektor kecepatan aliran, simulasi kontur tekanan, dan perbandingan koefisien lift dan drag.

7.1 Simulasi Vektor Kecepatan Aliran

Hasil simulasi menunjukkan kecepatan vektor aliran pada model sudu, sebagai representase distribusi kecepatan aliran disekitar sudu. Pada sudu gerak Gambar.7.1-7.2, kecepatan aliran perlahan-lahan meningkat di bagian suction edge hingga ke leading edge. Dimana area ini dikenal sebagai area aliran Universitas Sumatera Utara kecepatan tinggi supersonic flow region pada area ini dapat menimbulkan kerugian aerodinamik seperti shock losses atau gelombang hambat wave drag. Gambar 7.2. Vektor kecepatan aliran steady pada stator dan rotor Universitas Sumatera Utara Gambar 7.3. Daerah vektor kecepatan tertinggi pada sudu pengarah stator

7.2 Simulasi Kontur Tekanan

Hasil simulasi untuk kontur tekanan pada model sudu gerak Gambar 7.3- 7.4, menunjukkan bahwa tekanan terbesar terjadi pada bagian pressure edge, dimana pada bagian tersebut kecepatan aliran rendah. Sedangkan tekanan terkecil terjadi pada bagian suction edge dimana pada bagian tersebut kecepatan aliran tinggi. Gambar 7.4 Kontur tekanan statis pada stator dan rotor Universitas Sumatera Utara Gambar 7.5 Garis kontur tekanan statis pada stator dan rotor Hal ini sesuai dengan prinsip sudu reaksi, bahwa pada bagian yang bertekanan besar akan menghasilkan gaya yang besar pula, dimana besarnya gaya tersebut dipengaruhi oleh besarnya sudut masuk aliran. Pada inlet sudu, harga tekanannya masih cenderung konstan karena aliran belum mengalami gangguan. Memasuki suction dan pressure edge, aliran yang semula bergerak dalam satu koloni terbagi menjadi dua kelompok mengarah ke dua daerah yang berbeda, yaitu daerah bertekanan rendah dan daerah bertekanan tinggi. Daerah tekanan rendah terletak pada bagian tengah suction edge sudu yang ditunjukkan oleh warna biru. Daerah tekanan tinggi terletak pada bagian pressure edge sudu mulai dari leading edge sampai ke trailing edge. Di depan leading edge dapat ditemukan adanya countour line melingkar yang memiliki harga tekanan statik yang lebih besar dari tekanan statik di sekitarnya. Hal tersebut menunjukkan adanya fenomena seolah-olah di daerah ini aliran dihentikan secara mendadak, kemudian terbentuk local stagnation pressure. Fenomena ini pada oil flow picture akan terdeteksi sebagai saddle point. Universitas Sumatera Utara Pada daerah antara dua sudu yaitu pressure side dan suction side sudu di bawahnya terdapat perbedaan tekanan. Ini memungkinkan adanya aliran yang mengarah dari pressure side sudu atas menuju suction side sudu bawah. Pada oil flow picture kejadian inilah yang terdeteksi sebagai cross passage flow. Di daerah sekitar suction edge masih terlihat pola kontur isobar bertekanan rendah, sedangkan pada daerah pressure edge nya terbentuk area bertekanan tinggi. Akibatnya adalah terjadi aliran memutari trailing edge. Fenomena ini merupakan kejadian yang bisa menjelaskan terjadinya curl flow.

7.3 Perbandingan koefisien lift Cl dan koefisien drag Cd