Simulasi Numerik Dynamic Stall Pada Airfoil Yang Berosilasi

Abstract

Kebutuhan analisa pada sudu helikopter, kompresor, kincir angin dan struktur streamline lainya yang beroperasi pada angle of attack yang tinggi dan melibatkan instationary effects yang disebut dynamic stall menjadi semakin penting. Fenomena ini ditandai dengan naiknya dynamic lift melewati static lift maksimum pada critical static stall angle, vortex yang terbentuk pada leading edge mengakibatkan naiknya suction contribution yang kemudian terkonveksi sepanjang permukaan hingga mencapai trailling edge diikuti terbentuknya trailling edge vortex yang menunjukkan terjadinya lift stall. Fenomena ini sangat berbahaya terhadap struktur airfoil itu sendiri. Secara umum, beban fatique yang ditimbulkan oleh adanya efek histerisis karena fluktuasi gaya lift akibat induksi vibrasi lebih besar dibandingkan kondisi statis. Simulasi numerik dilakukan secara 2D dengan menggunakan profil Boeing-Vertol V23010-1.58 pada α₀ = 14.92°. Standard-kω dan SST-kω digunakan sebagai URANS turbulence modelling. Model osilasi dari airfoil disusun dalam suatu user defined function (UDF). Gerakan meshing beserta airfoil diakomodasi dengan menggunakan dynamic mesh approach. Simulasi numerik menunjukkan bahwa, model SST-kω menunjukkan performa yang lebih baik dibandingkan dengan Standard-kω. Fenomena travelling vortex yang terjadi mampu ditangkap dengan baik, meski pada angle of attack yang tinggi URANS turbulence model gagal memprediksikan fenomena yang terjadi karena dominasi efek 3D.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).