NASKAH PUBLIKASI
Studi Aerodinamika Profil NACA 63-212 Dengan
Menggunakan Solidwork
Tugas akhir ini disusun guna menenuhi sebagian syarat memperoleh derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun:
CANDRA KUNCORO
NIM: D.200.050.125
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
HALAMAN PENGESAHAN
Naskah Publikasi berjudul : ”Studi Aerodinamika Profil NACA 63-212 Dengan
Menggunakak Solidwork” telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi sebagai syarat memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama : Candra Kuncoro
NIM : D200 050 125
Disahkan pada :
Hari : ...
Tanggal : …...
Tim Penguji :
Ketua : Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT. ...
Anggota 1 : Dr. Supriyono . ...
Anggota 2 : Ir. Sunardi Wiyono, MT. ...
Dekan,
“Studi Aerodinamika Profil NACA 63-212 Dengan Menggunakan Solidwork”
Candra Kuncoro, Pramuko Ilmu Purbuputro, Supriyono
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. Ahmad yani pabelan kartosuro, tromol pos 1 telp ( 0271) 715448
Email [email protected]
ABSTRAKSI
Besaran tekanan dan kecepatan merupakan bagian yang mendasari
limu aerodinamika. Kedua besaran tersebut yang mempengaruhi kenapa
pesawat bisa terbang. Dengan kedua besaran tersebut kita dapat menganalisis
gaya angkat, gaya hambat serta koefisiennya. Airfoil NACA 63-212 merupakan
salah satu dari sekian banyak airfoil yang ada. Penelitain ini bertujuan
mempelajari distribusi tekanan dan kecepatan pada NACA 63-212 serta lift dan
drag yang diperoleh
Penilitian ini dilakukan dengan menggunakan software cosmosflowork
pada solidwork dengan menganalisis pada berbagai sudut serang (00, 20, 40, 60, 80, 100,120,140,160,180,200). Dengan data berupa grafik hubungan
Hasil penelitian menunujukkan bahwa distribusi tekanan berbanding
terbalik dengan kecepatan. Pada sudut serang 200 dihasilkan nilai lift , drag , koefisien lift dan koefisien drag tertinggi .
Kata kunci : airfoil, NACA 63-212, Lift, drag, Solidwork
PENDAHULUAN Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Dalam penelitian dan pembahasan kali ini tujuan yang diinginkan adalah sebagai berikut:
1. Untuk mempelajari distribusi tekanan pada airfoil. 2. Untuk mempelajari distribusi kecepatan pada airfoil.
3. Untuk mengetahui hubungan yang terjadi antara koefisien angkat (CL) dan
koefisien hambat (CD) tehadap sudut serang (α) yang bervariasi antara 00
sampai dengan 200 .
LANDASAN TEORI Tinjauan Pustaka
Prasetyanto (2008) yang berjudul “ Studi Karakteristik Airfoil NACA 2410 Dengan NACA 0012 Pada variasi Angle Of Attack”. Penelitian ini difokuskan
pada NACA 2410 dn NACA 0012 . Hasil penelitian menunjukkan keakuratan software dalam analisa karakteristik aerodinamika cukup tinggi, yang dapat mengikuti trend line dan hasil garafik pembanding yang telah ada sebelumnya . semakin besar perbedaan tekanan antara bagian atas dan bawah airfoil akan meninmbulkan lift yang besar, sedangkan grafik koefisien lift terhadap sudut serang adalah linear. Dengan melihat mekanism gerak streamline dibelang airfoil terdapat wake.
Yusmanto (2008), juga membahas studi aerodimaika dengan judul “Studi Karakteristik Distribusi Tekanan dan Kecepatan di Sekeliling Airfoil dengan
Solidwork”. Penelitian ini di fokuskan pada uji NACA 0012 dengan solidwork
dan dilakukan perbandingan dengan hasil analis menggunakan DesaignFoil R6 Demo. Dalam penelitian ini diterangkan bahwa perbedaan tekanan dan
kecepatan dipicu oleh perubahan sudut serang.Grafik hubungan α dan CL di
buat dengan pendekatan regresi linier yang menggambarkan semakin tinggi α,
maka CL semakin tinggi.Dan jika dibandingkan dengan simlasi DesaignFoil
Demo, hubungan α dengan CL dan CD mempunyai kesamaan hasil.
METODE PENELITIAN
Mulai
Persiapan
Mengambil desain profil NACA 63-212 dari software Profili 2.2.1
Profili disimpan dalam extension DXF
Membentuk sudut serang ( ) airfoil dengan DWGeditior
00, 20, 40, 60, 80, 100,120,140,160,180,200
File disimpan dalam extension DWG
Import file dengan extension DWG ke dalam solodwork 2007
Software CosmosFlowork pada Solidwork
Hasil berupa distribusi tekanan & kecepatan sepanjang airfoil dan gerak koefisien lift dan drag pada literasi tertentu
Membentuk grafik
Hasil berupa plot hubungan antara Cl, Cd, L ,D terhadap
ANALISA DAN PEMBAHASAN
1.Hubungan antara koefisien drag dan koefisien lift terhadap sudut serang Tabel 4.1 data nilai koefisien drag dan koefisien lift
Sudut serang () Cd Cl
00 0.021644645 0.135431797
20 0.025484728 0.28711363
40 0.029627236 0.376248514
60 0.038932401 0.406731632
80 0.049250471 -0.017468725
100 0.210662073 0.86718034
120 0.13567556 0.015830668
140 0.468589703 1.225857045
160 0.317724817 0.964997974
180 0.259260007 1.021850469
200 0.488453282 1.361884566
Gambar 4.12 Hubungan Cl terhadap sudut serang ()
Gambar 4.13 Hubungan Koefisien lift (Cl) terhadap koefisien drag (Cd)
Pembahasan
sebesar 0.004022692 N dengan koefisien drag sebesar 0.038932401. Dibawah ini gambar distribusi tekanan dan kecepatan aliran fluida pada sudut serang o0 hingga 200
Distribusi tekanan distribusi kecepatan
00
20
40
80
100
120
140
180
200
Gambar 4.14 Distribusi tekanan dan kecepatan aliran fluida
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Setelah melakukan studi aerodinamika pada airfoil NACA 63-212 dengan sudut
a. Pada distribusi tekanan fluida terhadap tiap – tiap sudut serang, mengalami perubahan nilai. Pada sudut 20, mengalami distribusi kecepatan yang tertinggi dibanding sudut yang lain dengan nilai 41129.9 Pa. Kondisi aliran kecepatan terbesar terjadi pada ujung leading edge. Untuk distribusi kecepatan aliran fluida terendah terjadi pada sudut 140 , dengan kecepatan 41032.3 Pa.
b. Pada distribusi kecepatan aliran fluida menunjukkan bahwa arah dan besar nilai aliran fluida berubah dan berbanding terbalik dengan arah dan besar nilai tekanan. Pada sudut 00 sudah ada turbulensi yang kecil di bagian trailing edge. Di sudut 2o tidak mengalami turbulensi, sehingga membentuk kondisi kutta. Pada sudut 40 hingga 200, kembali mengalik arus balik yang mengakibatkan pusaran. Turbulensi terjadi semakin membesar, terjadi pada bagian atas aerfoil hingga trailing edge.
c. Nilai lift, drag, koefisien lift dan koefisien drag pada setiap sudut serang menghasilkan nilai yang berbeda. Pada sudut serang 200 dihasilkan nilai lift , drag , koefisien lift dan koefisien drag tertinggi .
Saran
Untuk membantu perkembangan studi aerodinamika pada airfoil, penulis menyampaikan saran-saran sebagai berikut:
2. Diharapkan untuk lebih mengembangkan studi aerodinamika, dengan tingkat ketelitian yang lebih bagus
DAFTAR PUSTAKA
Airfoil Investigation Database. 2009. Comparing Airfoil. Diakses 20 oktober
2010 dari http://
www.worldofkrauss.com/foils/show_compare?id=246&id=1423&chord= 6.5
Anderson, john. D 2007. Fundamentals of aerodinamycs Fourth Edition. Singapore: McGraw Hill
Clancy, L J, 1978. Aerodinamycs. Great Britain: Photolithograpy and Bound.
Cosmos TM. 2006. Cosmosflowork Tutorial. Diakses 18 Desember 2009 dari
Harahap, Yudiansyah dan Herman Sasongko, 2003. Analisa Karakteristik Distribusi Tekanan dan Kecepatan Pada Bodi Aerodinamika Airfoil dengan Metode panel dalam Fenomena Flow Around Body. Jurnal Teknik Mesin Vol 5 No 1 ( April 2003), Hal 22-35. Diakses 18 Desember 2009 dari http://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/.
Moerdowo, Ediarta. 2010. Studi Aerodinamika Profil Boeing Commercial Energy Efficient Dengan Komputasi Berbasis Finite Element. Surakarta: UMS
Schlichting, Herman, dkk. 1979. Aerodinamycs of the airplane. USA : McGraw Hill
Waluyo, Much, Slamet. 1996. Seri Teknik Penerbangan Aerodinamika. Yogyakarta: Penerbit Andi
Wikipedia. 2009. Naca Airfoil. Diakses 18 desember 2009 dari
http://en.wikipedia. Org/wiki/NACA_airfoil.htm
Wikipedia. 2009. Aerodynamics. Diakses 18 desember 2009 dari
