TUGAS AKHIR Studi CFD Aliran Udara Di Sekeliling WING NACA0015 Yang Dilengkapi Split Flap.
TUGAS AKHIR
STUDI CFD ALIRAN UDARA DI SEKELILING WING
NACA0015 YANG DILENGKAPI SPLIT FLAP
Disusun sebagai Syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh :
EDY NUGROHO
NIM : D200 11 0011
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2015
ii
iii
iv
v
MOTTO
Sesuatu yang besar pasti diawali dengan yang kecil,
maka berbahagialah jika masih menjadi yang kecil,
Karena bahagia adalah kunci meraih kesuksessan.
Tidak ada kesuksessan yang diraih dengan instan, semua butuh proses
untuk menggapainya, usaha dan do’alah yang akan menghantarkanya.
Dan yakinlah, bahwa di setiap kerja keras kita hari ini,
akan membuat kita tersenyum manis di suatu hari nanti,
karena ALLAH SWT MAHA ADIL
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan penuh harap ridho Allah SWT, teriring perasaan syukur
dan sabar yang mendalam serta penghargaan yang tinggi, setelah
melewati berbagai ujian dalam perjuangan yang tak kenal lelah, Saya
mempersembahkan tugas akhir ini kepada :
Bapak dan Ibu yang dengan segala kasih sayang, kesabaran,
keikhlasan dan pengorbanannya yang senantiasa membimbing
dan mendo’akanku.
Sahabatku (teman-teman angkatan 2011 teknik mesin yang
selalu kompak, dan saling menyemangati )
Almamater ( Universitas Muhammadiyah Surakarta )
Dosen Universitas Muhammadiyah Surakarta Teknik Mesin
yang telah membimbing saya didalam perkuliahan.
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan
karunia- Nya yang telah terlimpahkan kepada penulis, sehingga tugas
akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.
Adapun tugas akhir ini disusun untuk memenuhi persyaratan
Sidang Sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat
bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini, penulis dengan penuh
keiklasan hati ingin menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono MT. Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo BR. ST. MSc., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Sarjito, MT., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing utama yang
telah
membimbing,
mengarahkan,
memberi
petunjuk
dalam
penyusunan tugas akhir ini.
4. Bapak Marwan Effendy, ST. MT. Ph.D selaku Dosen Pembimbing
pendamping yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan
bimbingan dan arahannya.
5. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT. selaku Pembimbing Akademik.
6. Dosen jurusan Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik
viii
ix
ABSTRAKSI
Untuk mengetahui koefisien lift dan koefisien drag dari sebuah
airfoil yang dimodelkan dengan Wing NACA 0015 dapat dilakukan melalui
pendekatan numerik, misalnya dengan CFX. Tujuan penelitian ini adalah
untuk mensimulasikan dan memperoleh sudut defleksi flap dan sudut
serang yang paling optimal dan untuk mendiskripsikan koefisien lift (C L)
dan koefisien drag (CD) diberbagai variasi kecepatan dan temperatur.
Penelitian ini menjelaskan tentang kinerja Wing NACA 0015 yang
bekerja pada saat proses take off dan landing saja, sehingga kecepatan
yang bekerja masih relatif rendah. Penelitian ini diawali dengan membuat
model Wing NACA 0015 dengan menggunakan solidwork, setelah itu
dilakukan meshing yang dilakukan software Ansys-CFD. Parameter yang
dihasilkan antara lain koefisien lift, koefisien drag serta distribusi tekanan
dan kecepatan yang terjadi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada proses take off dan
landing defleksi flap yang paling optimal pada posisi 20 o dan sudut serang
optimal pada posisi 8o. Pada Hubungan antara koefisien lift dan koefisien
drag terhadap variasi kecepatan dan temperatur diperoleh koefisien lift
tertinggi pada kecepatan 30 m/s sebesar 0,604 dan pada temperatur 15oC
sebesar 0,577 sedangkan untuk koefisien drag tertinggi pada kecepatan 5
m/s sebesar 0,039 dan pada temperatur 40o C sebesar 0,0335. Hasil
terendah pada kecepatan 5 m/s sebesar 0,547 dan temperatur 40o
sebesar 0,569 untuk koefisien lift, sedangkan koefisien drag terendah
pada kecepatan 30 m/s sebesar 0,032 dan temperatur 15o sebesar 0,331.
Kata kunci : Wing, NACA, Flap, Koefisien Lift, Koefisien Drag.
x
ABSTRACT
The values of lift and drag coefficients of airfoil which is formed by
Wing NACA0015 can be obtained through numerical approach, for
example by using CFX. The objectives of this study are to simulate and to
get the optimum angle of deflection flap and angle of attack and to
describe the lift coefficient (CL) and the drag coefficient (CL) in various
speed and temperature.
This study is to explain the work of wing NACA0015 that operates
when take off and landing process only. At the time the speed is relative
low. The fist step is to build a model of Wing NACA0015 using solidwork.
After that the meshing process was carried out using Ansys CFD software.
Those processes resulted parameter, that are : lift coefficient, drag
coefficient, distribution of speed and the pressure that accur.
The result of this study shows that in the take off and landing
process the optimum deflection flap is on 20 o and the optimum angle of
attack is on 8o. The study also found the highest lift coefficient that is 0,604
at 30 m/s speed and 0,577 at 15o C temperature, meanwhile for the
highest drag coefficient that is 0,039 at 5 m/s speed and 0,0335 at 40 o C
temperature. The lowest lift coefficient that is 0,547 at 5 m/s speed and
0,569 at 40o C temperature, meanwhile for the lowest drag coefficient
thats is 0,032 at 30 m/s speed and 0,331 at 15o C temperature.
Key words : Wing, NACA, Flap, Lift Coefficient, Drag Coefficient.
xi
DAFTAR ISI
Halaman Judul ......................................................................................... i
Pernyataan Keaslian Skripsi .................................................................... ii
Halaman Persetujuan .............................................................................. iii
Halaman Pengesahan ............................................................................. iv
Lebar Soal Tugas Akhir ........................................................................... v
Halaman Motto......................................................................................... vi
Halaman Persembahan ........................................................................... vii
Kata Pengantar ........................................................................................ viii
Abstraksi .................................................................................................. x
Daftar Isi .................................................................................................. xii
Daftar Gambar……………………………………………………………………………….xiv
Daftar Tabel…………………………………………………………………………………. xv
BAB I PENDAHULUN
1.1 Latar Belakang ........................................................................
1.2 Perumusan Masalah ...............................................................
1.3 Batasan Masalah dan Asumsi .................................................
1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................
1.5 Sistematika Penulisan .............................................................
1
3
3
4
4
BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 6
2.2 Landasan Teori........................................................................ 8
2.2.1 Airfoil ............................................................................. 8
2.2.2 Flap .............................................................................. 10
2.3 Koefisien Lift dan Drag
2.3.1 Koefisien Lift ................................................................. 12
2.3.2 Koefisien Drag .............................................................. 12
2.4 Karakteristik Aliran Fluida
2.4.1 Aliran Laminar .............................................................. 13
2.4.2 Aliran Turbulen ............................................................. 13
2.4.3 Aliran Transisi ............................................................... 14
2.5 Konsep Dasar Aliran Fluida
2.5.1 Viskositas ..................................................................... 14
2.5.2 Vorteks ......................................................................... 15
2.5.3 Bilangan Teynolds ........................................................ 15
2.5.4 Lapisan Batas dan Separasi Aliran ............................... 16
2.6 Computational Fluid Dynamics .............................................. 19
2.7 Model k-epsilon ...................................................................... 22
xii
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian ........................................................... 24
3.2 Langkah-langkah Simulasi ..................................................... 25
3.2.1 Pembuatan Geometri dan Proses Meshing .................. 26
3.2.2 Pre Processor .............................................................. 30
3.2.3 Solver Manager ........................................................... 33
3.2.4 Post Processor ............................................................ 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Validasi Data .......................................................................... 35
4.2 Studi Optimasi Sudut Defleksi Flap dan Sudut Serang
4.2.1 Optimasi Sudut Defleksi Flap ....................................... 37
4.2.2 Optimasi Sudut Serang ............................................... 39
4.3 Studi Hubungan Koefisien Lift dan Koefisien Drag terhadap
Perubahan Kecepatan ........................................................... 40
4.3.1 Hubungan Koefisien Lift terhadap Kecepatan .............. 41
4.3.2 Hubungan Koefisien Drag terhadap Kecepatan ........... 42
4.4 Studi Hubungan Koefisien Lift dan Koefisien Drag terhadap
Perubahan Temperatur ........................................................... 42
4.4.1 Hubungan Koefisien Lift terhadap Temperatur ........... 43
4.4.2 Hubungan Koefisien Drag terhadap Temperatur ........ 44
4.5 Studi Hubungan Koefisien Lift dan Koefisien Drag terhadap
Perubahan Densitas ............................................................... 45
4.5.1 Hubungan Koefisien Lift terhadap Densitas ................ 46
4.5.2 Hubungan Koefisien Drag terhadap Densitas .............. 47
4.6 Studi Visualisasi Tekanan dan Kecepatan Airfoil NACA 0015
dengan Split Flap
4.6.1 Visualisasi Tekanan ..................................................... 48
4.6.2 Visualisasi Kecepatan ................................................. 49
4.7 Studi Visualisasi pola Aliran Streamline Airfoil NACA 0015
dengan Split Flap ................................................................... 50
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan .......................................................................... 52
5.2. Saran ................................................................................... 52
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Bagian-bagian airfoil. .......................................................... 9
Gambar 2.2. Jenis-jenis Flap ................................................................ 11
Gambar 2.3. Jenis-jenis Aliran Fluida ................................................... 14
Gambar 2.4. Lapisan Batas di sepanjang plat datar ............................. 17
Gambar 2.5. Separasi Aliran yang terjadi pada Silinder ....................... 18
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ..................................................... 24
Gambar 3.2. Pembuatan profil airfoil pada Solidwork ........................... 26
Gambar 3.3. Penampang airfoil pada Solidwork .................................. 26
Gambar 3.4. Hasil Import pada producing geometri ............................. 27
Gambar 3.5. Computational domain ..................................................... 27
Gambar 3.6. Hasil Meshing .................................................................. 28
Gambar 3.7. Inflaction Boundary Layer ................................................ 39
Gambar 3.8. Pengaturan Properti domain ............................................ 31
Gambar 3.9. Letak Kondisi Batas Domain ........................................... 32
Gambar 3.10. Setting Solver Control ...................................................... 33
Gambar 3.11. Proses Solver Manager ................................................... 34
Gambar 3.12. Contoh Fungction Calculator Lift Force hasil
simulasi software CFX-Post ............................................. 34
Gambar 4.1. Hubungan antara koefisien lift terhadap sudut
serang pada NACA0015 ................................................... 36
Gambar 4.2. Optimasi Sudut Defleksi Flap .......................................... 38
Gambar 4.3. Optimasi Sudut serang .................................................... 39
Gambar 4.4. Hubungan Koefisien Lift terhadap Kecepatan ................. 41
Gambar 4.5. Hubungan Koefisien Drag terhadap Kecepatan .............. 42
Gambar 4.6. Hubungan Koefisien Lift terhadap Temperatur ................ 43
Gambar 4.7. Hubungan Koefisien Drag terhadap Temperatur ............. 44
Gambar 4.8. Hubungan Koefisien Lift terhadap Densitas .................... 46
Gambar 4.9. Hubungan Koefisien Drag terhadap Densitas ................. 47
Gambar 4.10. Visualisasi Tekanan ......................................................... 48
Gambar 4.11. Visualisasi Kecepatan ..................................................... 49
Gambar 4.12. Visualisasi Pola Aliran Streamline ................................... 50
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Tingkat Kelembutan Meshing . ............................................... 28
Tabel 3.2. Pengaturan Inflaction pada proses Mesh .............................. 29
Tabel 3.3. Kondisi Batas Simulasi .......................................................... 32
Tabel 4.1. Karakteristik kelembutan mesh ............................................... 35
Table 4.2. Properti Fisika Udara pada Tekanan Atmosfer Standart ....... 45
xv
STUDI CFD ALIRAN UDARA DI SEKELILING WING
NACA0015 YANG DILENGKAPI SPLIT FLAP
Disusun sebagai Syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh :
EDY NUGROHO
NIM : D200 11 0011
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2015
ii
iii
iv
v
MOTTO
Sesuatu yang besar pasti diawali dengan yang kecil,
maka berbahagialah jika masih menjadi yang kecil,
Karena bahagia adalah kunci meraih kesuksessan.
Tidak ada kesuksessan yang diraih dengan instan, semua butuh proses
untuk menggapainya, usaha dan do’alah yang akan menghantarkanya.
Dan yakinlah, bahwa di setiap kerja keras kita hari ini,
akan membuat kita tersenyum manis di suatu hari nanti,
karena ALLAH SWT MAHA ADIL
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan penuh harap ridho Allah SWT, teriring perasaan syukur
dan sabar yang mendalam serta penghargaan yang tinggi, setelah
melewati berbagai ujian dalam perjuangan yang tak kenal lelah, Saya
mempersembahkan tugas akhir ini kepada :
Bapak dan Ibu yang dengan segala kasih sayang, kesabaran,
keikhlasan dan pengorbanannya yang senantiasa membimbing
dan mendo’akanku.
Sahabatku (teman-teman angkatan 2011 teknik mesin yang
selalu kompak, dan saling menyemangati )
Almamater ( Universitas Muhammadiyah Surakarta )
Dosen Universitas Muhammadiyah Surakarta Teknik Mesin
yang telah membimbing saya didalam perkuliahan.
vii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan
karunia- Nya yang telah terlimpahkan kepada penulis, sehingga tugas
akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.
Adapun tugas akhir ini disusun untuk memenuhi persyaratan
Sidang Sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat
bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini, penulis dengan penuh
keiklasan hati ingin menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono MT. Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo BR. ST. MSc., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Sarjito, MT., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing utama yang
telah
membimbing,
mengarahkan,
memberi
petunjuk
dalam
penyusunan tugas akhir ini.
4. Bapak Marwan Effendy, ST. MT. Ph.D selaku Dosen Pembimbing
pendamping yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan
bimbingan dan arahannya.
5. Bapak Ir. Agus Hariyanto, MT. selaku Pembimbing Akademik.
6. Dosen jurusan Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik
viii
ix
ABSTRAKSI
Untuk mengetahui koefisien lift dan koefisien drag dari sebuah
airfoil yang dimodelkan dengan Wing NACA 0015 dapat dilakukan melalui
pendekatan numerik, misalnya dengan CFX. Tujuan penelitian ini adalah
untuk mensimulasikan dan memperoleh sudut defleksi flap dan sudut
serang yang paling optimal dan untuk mendiskripsikan koefisien lift (C L)
dan koefisien drag (CD) diberbagai variasi kecepatan dan temperatur.
Penelitian ini menjelaskan tentang kinerja Wing NACA 0015 yang
bekerja pada saat proses take off dan landing saja, sehingga kecepatan
yang bekerja masih relatif rendah. Penelitian ini diawali dengan membuat
model Wing NACA 0015 dengan menggunakan solidwork, setelah itu
dilakukan meshing yang dilakukan software Ansys-CFD. Parameter yang
dihasilkan antara lain koefisien lift, koefisien drag serta distribusi tekanan
dan kecepatan yang terjadi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada proses take off dan
landing defleksi flap yang paling optimal pada posisi 20 o dan sudut serang
optimal pada posisi 8o. Pada Hubungan antara koefisien lift dan koefisien
drag terhadap variasi kecepatan dan temperatur diperoleh koefisien lift
tertinggi pada kecepatan 30 m/s sebesar 0,604 dan pada temperatur 15oC
sebesar 0,577 sedangkan untuk koefisien drag tertinggi pada kecepatan 5
m/s sebesar 0,039 dan pada temperatur 40o C sebesar 0,0335. Hasil
terendah pada kecepatan 5 m/s sebesar 0,547 dan temperatur 40o
sebesar 0,569 untuk koefisien lift, sedangkan koefisien drag terendah
pada kecepatan 30 m/s sebesar 0,032 dan temperatur 15o sebesar 0,331.
Kata kunci : Wing, NACA, Flap, Koefisien Lift, Koefisien Drag.
x
ABSTRACT
The values of lift and drag coefficients of airfoil which is formed by
Wing NACA0015 can be obtained through numerical approach, for
example by using CFX. The objectives of this study are to simulate and to
get the optimum angle of deflection flap and angle of attack and to
describe the lift coefficient (CL) and the drag coefficient (CL) in various
speed and temperature.
This study is to explain the work of wing NACA0015 that operates
when take off and landing process only. At the time the speed is relative
low. The fist step is to build a model of Wing NACA0015 using solidwork.
After that the meshing process was carried out using Ansys CFD software.
Those processes resulted parameter, that are : lift coefficient, drag
coefficient, distribution of speed and the pressure that accur.
The result of this study shows that in the take off and landing
process the optimum deflection flap is on 20 o and the optimum angle of
attack is on 8o. The study also found the highest lift coefficient that is 0,604
at 30 m/s speed and 0,577 at 15o C temperature, meanwhile for the
highest drag coefficient that is 0,039 at 5 m/s speed and 0,0335 at 40 o C
temperature. The lowest lift coefficient that is 0,547 at 5 m/s speed and
0,569 at 40o C temperature, meanwhile for the lowest drag coefficient
thats is 0,032 at 30 m/s speed and 0,331 at 15o C temperature.
Key words : Wing, NACA, Flap, Lift Coefficient, Drag Coefficient.
xi
DAFTAR ISI
Halaman Judul ......................................................................................... i
Pernyataan Keaslian Skripsi .................................................................... ii
Halaman Persetujuan .............................................................................. iii
Halaman Pengesahan ............................................................................. iv
Lebar Soal Tugas Akhir ........................................................................... v
Halaman Motto......................................................................................... vi
Halaman Persembahan ........................................................................... vii
Kata Pengantar ........................................................................................ viii
Abstraksi .................................................................................................. x
Daftar Isi .................................................................................................. xii
Daftar Gambar……………………………………………………………………………….xiv
Daftar Tabel…………………………………………………………………………………. xv
BAB I PENDAHULUN
1.1 Latar Belakang ........................................................................
1.2 Perumusan Masalah ...............................................................
1.3 Batasan Masalah dan Asumsi .................................................
1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................
1.5 Sistematika Penulisan .............................................................
1
3
3
4
4
BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 6
2.2 Landasan Teori........................................................................ 8
2.2.1 Airfoil ............................................................................. 8
2.2.2 Flap .............................................................................. 10
2.3 Koefisien Lift dan Drag
2.3.1 Koefisien Lift ................................................................. 12
2.3.2 Koefisien Drag .............................................................. 12
2.4 Karakteristik Aliran Fluida
2.4.1 Aliran Laminar .............................................................. 13
2.4.2 Aliran Turbulen ............................................................. 13
2.4.3 Aliran Transisi ............................................................... 14
2.5 Konsep Dasar Aliran Fluida
2.5.1 Viskositas ..................................................................... 14
2.5.2 Vorteks ......................................................................... 15
2.5.3 Bilangan Teynolds ........................................................ 15
2.5.4 Lapisan Batas dan Separasi Aliran ............................... 16
2.6 Computational Fluid Dynamics .............................................. 19
2.7 Model k-epsilon ...................................................................... 22
xii
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian ........................................................... 24
3.2 Langkah-langkah Simulasi ..................................................... 25
3.2.1 Pembuatan Geometri dan Proses Meshing .................. 26
3.2.2 Pre Processor .............................................................. 30
3.2.3 Solver Manager ........................................................... 33
3.2.4 Post Processor ............................................................ 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Validasi Data .......................................................................... 35
4.2 Studi Optimasi Sudut Defleksi Flap dan Sudut Serang
4.2.1 Optimasi Sudut Defleksi Flap ....................................... 37
4.2.2 Optimasi Sudut Serang ............................................... 39
4.3 Studi Hubungan Koefisien Lift dan Koefisien Drag terhadap
Perubahan Kecepatan ........................................................... 40
4.3.1 Hubungan Koefisien Lift terhadap Kecepatan .............. 41
4.3.2 Hubungan Koefisien Drag terhadap Kecepatan ........... 42
4.4 Studi Hubungan Koefisien Lift dan Koefisien Drag terhadap
Perubahan Temperatur ........................................................... 42
4.4.1 Hubungan Koefisien Lift terhadap Temperatur ........... 43
4.4.2 Hubungan Koefisien Drag terhadap Temperatur ........ 44
4.5 Studi Hubungan Koefisien Lift dan Koefisien Drag terhadap
Perubahan Densitas ............................................................... 45
4.5.1 Hubungan Koefisien Lift terhadap Densitas ................ 46
4.5.2 Hubungan Koefisien Drag terhadap Densitas .............. 47
4.6 Studi Visualisasi Tekanan dan Kecepatan Airfoil NACA 0015
dengan Split Flap
4.6.1 Visualisasi Tekanan ..................................................... 48
4.6.2 Visualisasi Kecepatan ................................................. 49
4.7 Studi Visualisasi pola Aliran Streamline Airfoil NACA 0015
dengan Split Flap ................................................................... 50
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan .......................................................................... 52
5.2. Saran ................................................................................... 52
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Bagian-bagian airfoil. .......................................................... 9
Gambar 2.2. Jenis-jenis Flap ................................................................ 11
Gambar 2.3. Jenis-jenis Aliran Fluida ................................................... 14
Gambar 2.4. Lapisan Batas di sepanjang plat datar ............................. 17
Gambar 2.5. Separasi Aliran yang terjadi pada Silinder ....................... 18
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ..................................................... 24
Gambar 3.2. Pembuatan profil airfoil pada Solidwork ........................... 26
Gambar 3.3. Penampang airfoil pada Solidwork .................................. 26
Gambar 3.4. Hasil Import pada producing geometri ............................. 27
Gambar 3.5. Computational domain ..................................................... 27
Gambar 3.6. Hasil Meshing .................................................................. 28
Gambar 3.7. Inflaction Boundary Layer ................................................ 39
Gambar 3.8. Pengaturan Properti domain ............................................ 31
Gambar 3.9. Letak Kondisi Batas Domain ........................................... 32
Gambar 3.10. Setting Solver Control ...................................................... 33
Gambar 3.11. Proses Solver Manager ................................................... 34
Gambar 3.12. Contoh Fungction Calculator Lift Force hasil
simulasi software CFX-Post ............................................. 34
Gambar 4.1. Hubungan antara koefisien lift terhadap sudut
serang pada NACA0015 ................................................... 36
Gambar 4.2. Optimasi Sudut Defleksi Flap .......................................... 38
Gambar 4.3. Optimasi Sudut serang .................................................... 39
Gambar 4.4. Hubungan Koefisien Lift terhadap Kecepatan ................. 41
Gambar 4.5. Hubungan Koefisien Drag terhadap Kecepatan .............. 42
Gambar 4.6. Hubungan Koefisien Lift terhadap Temperatur ................ 43
Gambar 4.7. Hubungan Koefisien Drag terhadap Temperatur ............. 44
Gambar 4.8. Hubungan Koefisien Lift terhadap Densitas .................... 46
Gambar 4.9. Hubungan Koefisien Drag terhadap Densitas ................. 47
Gambar 4.10. Visualisasi Tekanan ......................................................... 48
Gambar 4.11. Visualisasi Kecepatan ..................................................... 49
Gambar 4.12. Visualisasi Pola Aliran Streamline ................................... 50
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Tingkat Kelembutan Meshing . ............................................... 28
Tabel 3.2. Pengaturan Inflaction pada proses Mesh .............................. 29
Tabel 3.3. Kondisi Batas Simulasi .......................................................... 32
Tabel 4.1. Karakteristik kelembutan mesh ............................................... 35
Table 4.2. Properti Fisika Udara pada Tekanan Atmosfer Standart ....... 45
xv