Simulasi Vektor Kecepatan Aliran Simulasi Kontur Tekanan Perbandingan koefisien lift Cl dan koefisien drag Cd

Pada simulasi ini terdiri dari satu model sudu bidang dua dimensi, yang terdapat sudu gerak. Dimana, dari model akan disimulasikan pengaruh dari kecepatan masuk dan sudut masuk sudu. Simulasi secara umum dibagi dalam tiga bagian yaitu, simulasi vektor kecepatan aliran, simulasi kontur tekanan, dan perbandingan koefisien lift dan drag.

5.2.1 Simulasi Vektor Kecepatan Aliran

Hasil simulasi menunjukkan kecepatan vektor aliran pada model sudu, sebagai representase distribusi kecepatan aliran disekitar sudu. Pada sudu gerak Gambar.5.1 - 5.2, kecepatan aliran perlahan-lahan meningkat di bagian suction edge hingga ke leading edge. Dimana area ini dikenal sebagai area aliran kecepatan tinggi supersonic flow region pada area ini dapat menimbulkan kerugian aerodinamik seperti shock losses atau gelombang hambat wave drag. Gambar 5.1 Vektor kecepatan aliran pada sudu gerak Universitas Sumatera Utara Gambar 5.2 Daerah vektor kecepatan tertinggi pada sudu gerak

5.2.2 Simulasi Kontur Tekanan

Hasil simulasi untuk kontur tekanan pada model sudu gerak Gambar 5.3- 5.4, 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. Universitas Sumatera Utara Gambar 5.3 Kontur tekanan statis pada sudu gerak Gambar 5.4 Garis kontur tekanan statis pada sudu gerak Hal ini sesuai dengan prinsip impuls, bahwa pada bagian yang bertekanan besar akan menghasilkan gaya yang besar pula, dimana besarnya gaya tersebut dipengaruhi oleh besarnya sudut masuk aliran. Universitas Sumatera Utara

5.2.3 Perbandingan koefisien lift Cl dan koefisien drag Cd

Salah satu parameter untuk mengetahui besarnya gaya-gaya yang bekerja pada sudu akibat gerakan fluida adalah nilai koefisien lift Cl atau gaya angkat dan koefisien drag Cd atau gaya hambat. Besarnya Cl dan Cd pada masing- masing sudu, dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 5.1 Nilai Cl dan Cd pada profil sudu Nama Cl Cd Sudu Gerak 0,8 1,1 Gambar 5.5 Grafik Cl pada sudu gerak pembacaan hasil Cl × Universitas Sumatera Utara Gambar 5.6 Grafik Cd pada sudu gerak pembacaan hasil Cd × Dari hasil tersebut, dapat dilihat bahwa sudu memiliki efisiensi yang tinggi, hal ini memungkinkan bahwa aliran uap yang mengalir dari sudu gerak menuju ke pipa buang memiliki hambatan yang besar. Adapun nilai Cl dari sudu gerak turbin rotor memiliki nilai positif dan secara umum dari konsep desain aerodinamika.

5.3 Simulasi Kondisi Steady-State