Studi Numerik Aliran Melintas Airfoil Simetris dan Silinder Sirkular yang Tersusun Tandem

Abstract

Selama beberapa dekade terakhir, studi tentang aliran incompressible yang melewati benda tegar berbentuk silinder sirkular, yang termasuk dalam kategori aliran eksternal, telah difokuskan oleh para peneliti. Adverse Pressure Gradient (APG), yang merupakan karakteristik dari silinder sirkular, telah menjadi fokus utama penelitian ini, di mana terjadinya transisi lapis batas laminar menjadi turbulen pada aliran fluida dapat dipercepat oleh gradien tekanan ini. Aliran fluida di sekitar benda padat yang mengalir melalui fluida, yang dikenal sebagai aliran eksternal viscous, menjadi objek penting dalam studi mekanika fluida karena terbentuknya gaya hambat yang signifikan akibat separasi aliran yang terjadi lebih awal pada fluida yang melintasi silinder. Semakin cepat terjadinya separasi aliran, semakin besar pula wake yang terbentuk sehingga drag force semakin meningkat. Untuk mengurangi drag force, upaya dilakukan untuk memanipulasi medan aliran secara pasif. Metode pengendalian aliran pasif yang diterapkan dalam penelitian ini adalah dengan menempatkan benda pengganggu pada bagian upstream dari bluff body. Simulasi numerik dilakukan dalam penelitian ini dengan menggunakan metode aliran pasif, di mana satu buah bodi pengganggu berbentuk airfoil dengan variasi NACA0012, 0018, dan 0024, serta variasi angle of attack α= 5˚, 0˚, dan -5˚ ditempatkan di depan satu buah silinder sirkular. Jarak antara trailing edge airfoil dan diameter cylinder circular disusun dengan perbandingan jarak longitudinal (S/D) = 1. Penelitian secara numerik menggunakan solver dua dimensi (2D) unsteady flow dengan turbulence viscous model k-ω Shear Stress Transport. Hasil yang diperoleh menunjukkan adanya reduksi gaya hambat yang terjadi dengan penambahan bodi penggangu airfoil NACA0024. Pada α = 0˚ reduksi gaya hambar yang terjadi sebesar sebesar 30,17%, sedangkan pada α = -5˚ reduksi gaya hambat yang terjadi sebesar 31,77%.

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).