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