TUGAS AKHIR

(1)

TUGAS AKHIR - RM 1542

STUDI EKSPERIMENTAL TENTANG KARAKTERISTIK

ALIRAN FLUIDA MELINTASI SILINDER SIRKULAR DAN

SILINDER TERIRIS TIPE D DIDEKAT SIDE WALL UNTUK

LAPIS BATAS SIDE WALL LAMINAR DAN TURBULEN

” Studi Kasus Untuk Pengaruh Rasio Jarak Gap Silinder

Terhadap Side Wall (G/D) 0,8 ; ,0867 ; 0,933 ”

M. SHOLIH RIDHO NRP 2107 100 517 Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Ir. TRIYOGI YUWONO, DEA JURUSAN TEKNIK MESIN

Fakultas Teknologi Industri

(2)

FINAL PROJECT - RM 1542

EXPERIMENTAL STUDY ABOUT FLUID FLOW

CHARACTERISTICS PASSING THROUGH A CIRCULAR

AND D-TYPE CYLINDER NEAR SIDE WALL FOR

LAMINAR AND TURBULENT BOUNDARY LAYER

” Case Study For The Effect Of Gap Ratio Cylinder To

Side Wall (G/D) 0,8 ; 0,867 ; 0,933 “

M. SHOLIH RIDHO NRP 2107 100 517 Academic Supervisor

Prof. Dr. Ir. TRIYOGI YUWONO, DEA MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT Faculty of Industrial Technology

(3)

v

STUDI EKSPERIMENTAL TENTANG KARAKTERISTIK ALIRAN FLUIDA MELINTASI SILINDER TERIRIS TYPE-D DI DEKAT SIDE WALL

UNTUK LAPIS BATAS SIDE WALL LAMINAR DAN TURBULEN

“Studi Kasus Untuk Pengaruh Jarak Silinder Terhadap Dinding (G/D) 0,8 ; 0,867 ; 0,933

”

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Bidang Studi Konversi Energi

Program Studi S-1 Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Oleh :

M. SHOLIH RIDHO

NRP. 2107 100 517 Disetujui oleh Tim Penguji Tugas Akhir :

1. Prof. Dr. Ir. Triyogi Yuwono, DEA …………(Pembimbing)

2. Dr. Ir. Heru Mirmanto, MT …………(Penguji I)

3. Ir. Astu Pudjanarsa, MT …………(Penguji II)

4. Wawan Aries Widodo, ST, MT …………(Penguji III)

(4)

i

STUDI EKSPERIMENTAL TENTANG KARAKTERISTIK ALIRAN FLUIDA MELINTASI SILINDER SIRKULAR DAN SILINDER TERIRIS TIPE-D DIDEKAT SIDE WALL

UNTUK LAPIS BATAS SIDE WALL LAMINAR DAN TURBULEN

“Studi Kasus Untuk Pengaruh Rasio Jarak Gap Silinder Terhadap Side Wall (G/D) 0,8 ; 0,867 ; 0,933”

Nama Mahasiswa : M. Sholih Ridho NRP : 2107 100 517

Jurusan : Teknik Mesin FTI-ITS

Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Triyogi Yuwono, DEA Abstrak

Sampai saat ini telah banyak dilakukan penelitian tentang pengaruh dinding terhadap aliran yang melintasi silinder. Berbagai variasi dilakukan untuk memperoleh data-data mengenai karakteristik aliran fluida yang terbentuk di sekeliling benda uji. Hasil-hasil dari penelitian ini banyak diaplikasikan dalam pengembangan dunia industri, sebagai contoh desain konstruksi anjungan lepas pantai, pipa bawah laut, konstruksi shell and tube heat exchanger dan lain-lain. Berdasarkan pemikiran diatas maka dilakukan penelitian tentang karakteristik aliran fluida melintasi silinder teriris tipe-D didekat side wall untuk lapis batas side wall laminar dan turbulen.

(5)

ii

perubahan dari lapis batas laminar ke lapis batas turbulen pada posisi silinder diletakkan. Karakteristik aliran fluida yang didapat adalah distribusi koefisien tekanan (Cp), koefisien drag (CDp), koefisien lift (CLp), profil kecepatan di belakang silinder. Selain itu juga dilakukan visualisasi menggunakan metode oil flow picture.

Dari penelitian yang telah dilakukan didapatkan bahwa semakin besar jarak gap maka pengaruh side wall terhadap karakteristik aliran fluida melintasi silinder akan semakin berkurang. Sehingga distribusi koefisien tekanan pada kontur silinder akan semakin simetri pada upper side dan lower side silinder. Semakin jauh jarak silinder terhadap dinding, maka nilai koefisien drag menjadi semakin besar sedangkan koefisien lift semakin kecil. Selain itu, pada rasio jarak gap dengan diameter silinder (G/D) yang sama, aliran dengan boundary layer turbulen lebih mempengaruhi karakteristik aliran fluida yang melintasi silinder bila dibandingkan aliran dengan boundary layer laminar.

Kata kunci: Silinder teriris tipe D, side wall, sudut iris (θs), wire,

(6)

iii

EXPERIMENTAL STUDY ABOUT FLUID FLOW CHARACTERISTICS PASSING THROUGH A CIRCULAR

AND D-TYPE CYLINDER NEAR SIDE WALL FOR LAMINAR AND TURBULENT BOUNDARY LAYER

“Case Study For The Effect Of Gap Ratio Cylinder To Side Wall (G/D) 0,8 ; 0,867 ; 0,933”

Student Name : M. Sholih Ridho NRP : 2107 100 517

Department : Mechanical Engineering FTI-ITS Advisor Lecturer : Prof. Dr. Ir. Triyogi Yuwono, DEA Abstract

Until now many research have done about the effect of wall to the fluid flow passing through a cylinder. Various variation are done to obtain data about fluid flow characteristics formed around test object. The result of this research many applicated in industrial development, such as offshore construction design, pipeline under sea, construction of shell and tube heat exchanger, and many more. Base on that idea, hence done research about fluid flow characteristics passing through a D-type cylinder near side wall for laminar and turbulent boundary layer of wall.

(7)

iv

profile rear cylinder. Besides also visualizing use oil flow picture method.

From this research, the result is ever greater of gap distance hence influence of side wall to fluid flow characteristics passing through cylinder will decrease. So the pressure coefficient distribution at cylinder contour will progressively symmetry in upper and lower side cylinder. Progressively far apart cylinder to wall, hence coefficient value of drag become ever greater while lift coefficient smaller. Besides, at same gap ratio (G/D), turbulent boundary layer more influencing fluid flow characteristics than laminar boundary layer.

Key word: D-type cylinder, side wall, angle of cut (θs), wire, gap

ratio (G/D), pressure coefficient (Cp), drag coefficient (CDp), lift

(8)

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, hanya Allah SWT tempat muara segala

kesyukuran dan terimakasih, tuhan sekalian alam yang mengatur dan membuat semuanya menjadi nyata atas segala rahmat, hidayah dan karunia-Nya hingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul :

STUDI EKSPERIMENTAL TENTANG KARAKTERISTIK

ALIRAN FLUIDA MELINTASI SILINDER SIRKULAR DAN

SILINDER TERIRIS TIPE-D DI DEKAT SIDE WALL

UNTUK LAPIS BATAS SIDE WALL LAMINAR DAN

TURBULEN

“Studi Kasus Untuk Pengaruh Rasio Jarak Gap Silinder Terhadap Dinding G/D 0,8; 0,867; 0,933””

Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Tidak ada sesuatu hal yang sempurna kecuali milik-Nya. Meskipun sudah pasti tidak dapat mencapai sempurna, tetapi penulis selalu mengharapkan segala masukan dari pihak manapun untuk membawa penelitian ini pada kondisi yang lebih baik.

Semoga penelitian ini dapat memberikan sumbangan yang berarti bagi khasanah keilmuan kita, semoga.

Surabaya, Agustus 2009

(9)

xi

Tugas Akhir Konversi Energi

Jurusan Teknik Mesin

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

DAFTAR ISI

Judul

Abstrak i

Abstrac iii

Lembar Pengesahan v

Kata Pengantar vii

Ucapan Terima Kasih ix

Daftar Isi xi

Daftar Simbol xvii

Daftar Gambar xix

Daftar Tabel xxv Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 4 1.3 Tujuan Penelitian 6 1.4 Batasan Masalah 6 1.5 Manfaat Penelitian 6 1.6 Sistematika Penulisan 7

Bab II Tinjauan Pustaka 2.1 Dasar Teori 9

2.1.1 Aliran Viscous dan Non Viscous 9

2.1.2 Konsep boundary layer 10

2.1.3 Aliran Laminar dan Turbulen 11

2.1.4 Bilangan Raynolds 12

2.1.5 Shape Factor 13

2.1.6 Tekanan Statis, Stagnasi & Dinamis 14

2.1.7 Koefisien Tekanan 15

2.1.8 Koefisien Drag, dan lift 16

2.1.9 Mekanisme Separasi dan Terbentuknya Wake 18

2.2 Penelitian Terdahulu 20

2.2.1 Penelitian Silinder Teriris 20

2.2.2 Penelitian Pengaruh Dinding 25

(10)

xii

Bab III Metode Penelitian

3.1 Skema Penelitian 41

3.2 Parameter yang Diukur 43

3.3 Prosedur Pengambilan Data 49

3.4 Peralatan 49

3.4.1 Wind Tunnel (Terowongan Angin) 49

3.4.2 Benda Uji 50

3.4.3 Alat Ukur 54

3.5 Langkah Kerja 55

3.6 Visualisasi Aliran 56

3.7 Urutan Langkah Penelitian 57

3.8 Alokasi Waktu Penelitian 58

Bab IV Analisa dan Diskusi 4.1 Contoh Perhitungan 59

4.1.1 Perhitungan Bilangan Reynolds 59

4.1.2 Perhitungan Koefisien Tekanan 61

4.1.3 Perhitungan Kecepatan Aliran di Belakang Silinder 65

4.1.4 Perhitungan Koefisien Pressure Drag (CDp) 66

4.1.5 Perhitungan Koefisien Pressure Lift (CLp) 70

4.1.6 Perhitungan Shape Factor 73

4.2 Analisa Grafik dan Visualisasi 76

4.2.1 Analisa Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Tunggal dan Teriris Tipe D 65 pada Centerline 76

4.2.1.1 Perbandingan Koefisien Pressure Drag pada Silinder yang Diletakkan pada Centerline 80

4.2.1.2 Profil Kecepatan di Belakang Silinder pada centerline test section 81

4.2.2 Analisa Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Dinding Datar 83

(11)

xiii

4.2.3.1 Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Sirkular di Dekatkan Side Wall denganVariasi Gap 0,8 ≤ G/D ≥ 0,933 dan Batas Lapis Laminar 84 4.2.3.2 Profil Kecepatan di Belakang Silinder

Sirkular dengan Rasio Gap

0,8≤G/D≥0,933 dan Batas Lapis Laminar 91 4.2.3.3 Analisa Aliran Fluida Melintasi Side Wall

dengan Rasio Gap 0,8 ≤ G/D ≥ 0,933

dan Batas Lapis Laminar 92 4.2.4 Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder

Teriris Tipe-D 65° di Dekatkan Side Wall dengan Variasi Jarak Gap dan Lapis Batas

Side Wall Laminar 93

4.2.4.1 Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Teriris Tipe-D 65° dengan Lapis Batas Side Wall Laminer dan Jarak

Gap 0,8 ≤ G/D ≥ 0,933 93 4.2.4.2 Profil Kecepatan di Belakang Silinder

Tipe-D 65° dengan Rasio Gap 0,8≤G/D≥ 0,933 dengan Batas Lapis Laminar 101 4.2.4.3 Analisa Aliran Fluida Melintasi Side Wall

dengan Rasio Gap 0,8 ≤ G/D ≥ 0,933

dengan Batas Lapis Laminar 102 4.2.5 Aliran Melintasi Silinder Sirkular dan Teriris

Tipe-D 65° pada Rasio Gap Tetap dengan

Lapis Batas Side Wall Laminar 103 4.2.5.1 Aliran Melintasi Silinder Sirkular dan

Teriris Tipe-D 65° pada Rasio Gap 0,8

dengan Batas Lapis Side Wall Laminar 103 4.2.5.2 Aliran Melintasi Silinder Sirkular dan

(12)

xiv

Teriris Tipe-D 65° pada Rasio Gap 0,933 dengan Batas Lapis Side Wall Laminar 105 4.2.6 Pengaruh Variasi Rasio Gap dengan Diameter

Silinder (G/D) terhadap Gaya Drag

dengan Batas Lapis Laminar 106 4.2.7 Pengaruh Variasi Rasio Gap dengan Diameter

Silinder (G/D) terhadap Gaya Lift

dengan Batas Lapis Laminar 107 4.2.8 Pengaruh Variasi Rasio Gap dengan Diameter

Silinder (G/D) terhadap Gaya Drag & Lift

dengan Batas Lapis Laminar 109 4.2.9 Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder

Sirkular di Dekatkan Side Wall dengan Variasi Gap dan Batas Lapis Turbulen 110 4.2.9.1 Karakteristik Aliran Fluida Melintasi

Silinder Sirkular di Dekatkan Side Wall dengan Variasi Gap 0,8 ≤ G/D ≥ 0,933

dan Batas Lapis turbulen 110 4.2.9.2 Profil Kecepatan di Belakang Silinder

sirkular dengan Rasio Gap

0,8≤G/D ≥ 0,933 117 4.2.9.3 Analisa Aliran Fluida Melintasi Side Wall

dengan Rasio Gap 0,8 ≤ G/D ≥ 0,933 118

4.2.10 Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Teriris Tipe-D 65° di Dekatkan Side Wall Dengan Variasi Jarak Gap dan Lapis Batas

Side Wall Turbulen 119

4.2.10.1 Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Teriris Tipe-D 65° dengan Lapis Batas Side Wall Turbulen dan

Jarak Gap 0,8 ≤ G/D ≥ 0,933 119 4.2.10.2 Profil Kecepatan di Belakang

Silinder Tipe-D 65° dengan Rasio

(13)

xv

4.2.10.3 Analisa Aliran Fluida Melintasi Side Wall

dengan Rasio Gap 0,8 ≤ G/D ≥ 0,933 128

4.2.11 Aliran Melintasi Silinder Sirkular dan Teriris Tipe-D 65° pada Rasio Gap Tetap dengan Lapis Batas Side Wall Turbulen 129 4.2.11.1 Aliran Melintasi Silinder Sirkular dan

Teriris Tipe-D 65° pada Rasio Gap 0,8

dengan Lapis Batas Dinding Turbulen 129 4.2.11.2 Aliran Melintasi Silinder Sirkular dan

Teriris Tipe-D 65° pada Rasio Gap 0,867 dengan Lapis Batas Dinding Turbulen 130 4.2.11.3 Aliran Melintasi Silinder Sirkular dan

Teriris Tipe-D 65° pada Rasio Gap 0,867 dengan Lapis Batas Dinding Turbulen 131 4.2.12 Pengaruh Variasi Rasio Gap dan Diameter

Silinder (G/D) terhadap Gaya Drag dengan

Lapis Batas Dinding Turbulen 132 4.2.13 Pengaruh Variasi Rasio Gap dengan Diameter

Silinder (G/D) terhadap Gaya Lift dengan

Lapis Batas Dinding Turbulen 134 4.2.14 Pengaruh Variasi Rasio Gap dengan Diameter

Silinder (G/D) terhadap Gaya Drag & Lift

Dengan Lapis Batas Dinding Turbulen 135 4.3 Perbandingan Karakteristik Aliran Fluida Melintasi

Silinder Sirkular dan Teriris Tipe-D 65 di Dekat Dinding Datar untuk Lapis Batas Laminar dan

Turbulen Gabungan, 0≤G/D≥1,333 136 4.3.1 Perbandingan Koefisien Tekanan Silinder

Sirkular di Dekat Dinding Datar untuk Lapis Batas Laminar dan Turbulen Gabungan,

0≤G/D≥1,333 137

4.3.2 Perbandingan Koefisien Tekanan Silinder Terisris Tipe-D 65 di Dekat Dinding Datar untuk Lapisatas Laminar dan Turbulen

(14)

xvi

4.3.3 Perbandingan Koefisien Pressure Drag Silinder Sirkular di Dekat Dinding Datar untuk Lapis Batas Laminar dan Turbulen dengan

0≤G/D≥1,333 149 4.3.4 Perbandingan Koefisien Pressure Lift Silinder

Sirkular di Dekat Dinding Datar untuk Lapis Batas Laminar dan Turbulen dengan

0≤G/D≥1,333 150 4.3.5 Perbandingan Koefisien Pressure Drag Silinder

Teriris Tipe-D 65 di Dekat Dinding Datar untuk Lapis Batas Laminar dan Turbulen

dengan 0≤G/D≥1,333 152 4.3.6 Perbandingan Koefisien Pressure Lift Silinder

Teriris Tipe-D 65 di Dekat Dinding Datar untuk Lapis Batas Laminar dan Turbulen

dengan 0≤G/D≥1,333 154

Bab V Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 157

5.2 Saran 158

(15)

xvii

DAFTAR SIMBOL DAN SATUAN

A luasan tekan (m2)

α sudut kemiringan manometer (deg)

CDp koefisien pressure drag

CL koefisien lift

Cp koefisien tekanan

C pb koefisien base pressure

CR koefisien resultan

D diameter silinder (m)

FDf skin friction drag (N)

FDp pressure drag (N)

FD gaya drag (N)

FL gaya lift (N)

g percepatan gravitasi (m/s2)

G jarak antara silinder dengan dinding (m)

h tebal irisan silinder pengganggu (m); lebar test section wind

tunnel (m)

Δh selisih pembacaan manometer (m)

L panjang silinder (m); panjang karakteristik (m)

n jumlah pressure tap

p tekanan statis aliran fluida (N/m2)

po tekanan stagnasi (N/m2)

psk tekanan statis kontur (N/m 2

)

∞

s

p

tekanan statis freestream (N/m2)

pb base pressure (N/m

2

)

∞

d

p

tekanan dinamis freestream (N/m2) Re bilangan Reynolds

SG specific gravity

U∞ kecepatan freestream (m/s)

max

U

kecepatan lokal maksimum (m/s)

V kecepatan lokal aliran (m/s)

x jarak longitudinal dari pitot tube (m)

(16)

xviii

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya θS sudut iris silinder (deg)

θ sudut kontur silinder (deg)

∆p perbedaan tekanan freestream dengan tekanan dinding silinder (N/m2)

τyx tegangan geser (N/m2)

µ viskositas udara (N.s/m2)

dy

du

gradient kecepatan aliran (s-1)

u kecepatan lokal aliran (m/s)

δ boundary layer thickness

ρ massa jenis udara (kg/m3)

θ

∂

p

(17)

xix

DAFTAR GAMBAR

1. Gambar 2.1. Aliran fluida melalui silinder sirkular 10 2. Gambar 2.2. Struktur boundary layer 11

3. Gambar 2.3. Profil drag dan lift 16

4. Gambar 2.4. Mekanisme terjadinya separasi massive pada

aliran melewati silinder 19 5. Gambar 2.5. Spesimen yang diuji type – D dan type – I,

Aiba dan Watanabe (1997) 21 6. Gambar 2.6. Grafik koefisien drag terhadap sudut iris,

Aiba dan Watanabe (1997) 22 7. Gambar 2.7. Model tes & simbol, Igarashi dan Shiba (2006) 22 8. Gambar 2.8. Koefisien Drag (CDp) Silinder tipe- D dan

tipe- I, (Igarashi dan Shiba, 2006) 23 9. Gambar 2.9. Klasifikasi Aliran (Igarashi dan Shiba, 2006) 23 10. Gambar 2.10. Skema penelitian, M.M Zdarvkovich

(Desember 1985) 25

11. Gambar 2.11. Profil kecepatan dibelakang tripping road,

M.M Zdarvkovich (Desember 1985) 26 12. Gambar 2.12. Grafik koefisien lift terhadap rasio gap

dengan diameter (D = 65 mm) pada tripping rod, M.M

Zdarvkovich (Desember 1985) 26

13. Gambar 2.13. Grafik koefisien drag terhadap rasio gap dengan diameter , M.M Zdarvkovich (Desember 1985) 27 14. Gambar 2.14. Skema Penelitian (Choi dan Lee, Januari 2000) 28 15. Gambar 2.15 Koefisien drag dan lift (Choi dan Lee, 2000) 29 16. Gambar 2.16 Koefisien tekanan pada silinder

(Choi dan Lee, 2000) 30

17. Gambar 2.17 Koefisien tekanan pada dinding

(Choi dan Lee, 2000) 31

18. Gambar 2.18 Profil kecepatan (Choi dan Lee, 2000) 31 19. Gambar 2.19 Skema silinder dan boundary layer plane

wall (S.J Price et al, 2001) 33 20. Gambar 2.20 Hasil visualisasi aliran untuk G/D = 0,125

(18)

xx

21. Gambar 2.21 Hasil visualisasi aliran untuk G/D = 0, 25

(Price et al, 2001) 34

22. Gambar 2.22 Hasil visualisasi aliran untuk G/D = 0, 5 (Price et al, 2001) 35

23. Gambar 2.23 Hasil visualisasi aliran untuk G/D = 1, 5 (Price et al, 2001) 35

24. Gambar 2.24 Skema penelitian (Andriyanto Dwi Setiyawan, 2008) 36

25. Gambar 2.25 Visualisasi aliran fluida melintasi silinder teriris tipe D yang didekatkan pada dinding dengan G/D = 0,800 dan θS = 65° penelitian (Andriyanto Dwi Setiyawan, 2008) 36

26. Gambar 2.26 Koefisien tekanan silinder teriris tipe D pada rasio gap G/D = 0,800 38

27. Gambar 3.1 Skema pengukuran 42

28. Gambar 3.2 Skema penelitian 43

29. Gambar 3.2 subsonic Wind Tunnel jenis open circuit 50

30. Gambar 3.3. Profil silinder teriris tipe – D 51

31. Gambar 3.4. Profil dinding 51

32. Gambar 3.5 Profil dinding ( a) Tampak Atas ; ( b) Tampak Samping 52

33. Gambar 3.6. Manometer yang digunakan 55

34. Gambar 3.7 Skema visualisasi pada profil silinder 56

35. Gambar 3.7. Skema langkah penelitian 57

36. Gambar 4.1 Grafik Profil Kecepatan Dinding Datar pada posisi X/D = 0 75

37. Gambar 4.2 Grafik Cp = f(θ) Silinder Silinder Sirkular dan Silinder Teriris Tipe–D 65 diletakkan pada centerline test section 76

38. Gambar 4.3 Hasil visualisasi aliran melintasi silinder sirkular yang diletakkan di centerline (Sp =Titik Separasi ; St = Titik Stagnasi) 78

(19)

xxi

40. Gambar 4.5 Profil Kecepatan aliran di belakang silinder

sirkular dan silinder teriris tipe-D 65 yang diletakkan

di centerline 82

41. Gambar 4.6 Grafik Cp = f( x/D) dinding datar tanpa

dipasang silinder 83

42. Gambar 4.7 Distribusi tekanan pada silinder sirkular yang

didekatkan pada dinding dengan jarak gap 0,800 ≤ G/D ≤ 0,933 dan lapis batas dinding laminar 84

43. Gambar 4.8 Grafik perubahan koefisien lift dan drag 87

44. Gambar 4.9 Visualisasi aliran fluida melintasi silinder yang didekatkan pada dinding dengan variasi G/D = 0,8 dan θS = 0° dan lapis batas dinding laminar 88

47. Gambar 4.12 Profil kecepatan di belakang silinder sirkular yang didekatkan pada dinding dengan variasi jarak gap 0,8 ≤ G/D ≤ 0,933 dan lapis batas dinding laminar 91 48. Gambar 4.13 Distribusi tekanan pada dinding yang

didekatkan dengan silinder sirkular (θS = 0°) dengan

variasi G/D dan lapis batas side wall laminer 92 49. Gambar 4.14 Distribusi Tekanan Silinder Teriris Tipe-D

(θS = 65°) fungsi sudut kontur (θ) yang Didekatkan Dinding

dengan Lapis Batas Laminar Jarak Gap 0,800 ≤ G/D ≤ 0,933

dan Tunggal 93

50. Gambar 4.15 Grafik perubahan koefisien lift dan drag silinder teriris tipe-D 65o dengan variasi jarak silinder dengan side wall 0,800 ≤ G/D ≤ 0,933 dan dengan lapis

batas side wall laminar 97

(20)

xxii

52. Gambar 4.17Visualisasi aliran fluida melintasi silinder teriris tipe-D 65° yang didekatkan dinding dengan variasi G/D = 0,867 dan lapis batas side wall laminer 99 53. Gambar 4.18Visualisasi aliran fluida melintasi silinder teriris

tipe-D 65° yang didekatkan dinding dengan variasi G/D = 0,933 dan lapis batas side wall laminer 100 54. Gambar 4.19 Profil kecepatan di belakang silinder teriris

tipe-D (θS = 65°) yang didekatkan pada dinding dengan

variasi jarak gap 0,800 ≤ G/D ≤ 0,933 (Laminer) 101 55. Gambar 4.20 Distribusi tekanan pada dinding yang

didekatkan dengan silinder teriris tipe – D (θS = 65°)

dengan variasi G/D dan lapis batas side wall laminer 102 56. Gambar 4.21 Koefisien tekanan silinder sirkuler dan

teriris tipe D pada rasio gap G/D = 0,800 dan batas

lapis side wall laminar 103

57. Gambar 4.22 Koefisien tekanan silinder sirkuler dan teriris tipe D pada rasio gap G/D = 0,867 dan batas

58. Gambar 4.23 Koefisien tekanan silinder sirkuler dan teriris tipe D pada rasio gap G/D = 0,933 dan batas

59. Gambar 4.24 Koefisien Drag pada silinder teriris tipe D pengaruh variasi gap (G/D) dan sudut iris (θS) (Laminer) 106 60. Gambar 4.25 Koefisien Lift pada silinder teriris tipe D

pengaruh variasi gap (G/D) dan sudut iris (θS) (Laminer) 107 61. Gambar 4.26 Koefisien Resultan pada silinder teriris tipe D

pengaruh variasi gap (G/D) dan sudut iris (θS) (Laminer) 109 62. Gambar 4.27 Distribusi tekanan pada silinder sirkular yang

didekatkan pada dinding dengan jarak gap 0,800 ≤ G/D ≤ 0,933 dan lapis batas dinding turbulen 110 63. Gambar 4.28 Grafik perubahan koefisien lift dan drag yang

(21)

xxiii

64. Gambar 4.29 Visualisasi aliran fluida melintasi silinder yang didekatkan pada dinding dengan variasi G/D = 0,8 dan θS = 0° dan lapis batas dinding turbulen 114

67. Gambar 4.32 Profil kecepatan di belakang silinder sirkular yang didekatkan pada dinding dengan variasi jarak gap 0,800 ≤ G/D ≤ 0,933 dan lapis batas dinding turbulen 117 68. Gambar 4.33 Distribusi tekanan pada dinding yang

didekatkan dengan silinder sirkular (θS = 0°) dengan

variasi G/D dan lapis batas side wall turbulen 118 69. Gambar 4.34 Distribusi tekanan Silinder teriris Tipe-D

(θS = 65°) fungsi sudut kontur (θ) yang didekatkan dengan

side wall batas lapis turbulen jarak Gap 0,800 ≤ G/D ≤ 0,933

dan Tunggal 119

70. Gambar 4.35 Grafik perubahan koefisien lift dan drag silinder teriris tipe-D 65o dengan variasi jarak silinder dengan side wall 0,800 ≤ G/D ≤ 0,933 dan dengan lapis

batas side wall turbulen 123

71. Gambar 4.36 Visualisasi aliran fluida melintasi silinder teriris tipe-D 65° yang didekatkan dinding dengan variasi G/D = 0,8 dan lapis batas side wall turbulen 124 72. Gambar 4.37 Visualisasi aliran fluida melintasi silinder

teriris tipe-D 65° yang didekatkan dinding dengan variasi G/D = 0,867 dan lapis batas side wall turbulen 125 73. Gambar 4.38 Visualisasi aliran fluida melintasi silinder

teriris tipe-D 65° yang didekatkan dinding dengan variasi G/D = 0,933 dan lapis batas side wall turbulen 126 74. Gambar 4.39 Profil kecepatan di belakang silinder teriris

tipe – D (θS = 65°) yang didekatkan pada dinding dengan

(22)

xxiv

75. Gambar 4.40 Distribusi tekanan pada dinding yang didekatkan dengan silinder teriris tipe – D (θS = 65°)

dengan variasi G/D dan lapis batas side wall turbulen 128 76. Gambar 4.41 Koefisien tekanan silinder sirkuler dan

teriris tipe D pada rasio gap G/D = 0,8 dengan lapis

batas dinding turbulen 129

77. Gambar 4.42 Koefisien tekanan silinder sirkuler dan teriris tipe D pada rasio gap G/D = 0,867 dengan

lapis batas dinding turbulen 130

78. Gambar 4.43 Koefisien tekanan silinder sirkuler dan teriris tipe D pada rasio gap G/D = 0,933 dengan lapis

batas dinding turbulen 131

79. Gambar 4.44 Koefisien Drag pada silinder teriris tipe D pengaruh variasi gap (G/D) dan sudut iris (θS) 132

80. Gambar 4.45 Koefisien Lift pada silinder sirkuler dan teriris tipe-D pengaruh variasi gap (G/D) dan sudut iris (θS) 134

81. Gambar 4.46 Koefisien resultan pada silinder sirkuler dan teriris tipe-D pengaruh variasi gap (G/D) dan sudut iris (θS) 135

82. Gambar 4.47 Koefisien tekanan silinder sirkular gabungan

untuk lapis batas laminer 137

83. Gambar 4.48 Koefisien tekanan silinder sirkular gabungan

untuk lapis batas turbulen 140

84. Gambar 4.49 Koefisien tekanan silinder teriris tipe-D 65 gabungan untuk lapis batas laminar 143 85. Gambar 4.50 Koefisien tekanan silinder teriris tipe-D 65

gabungan untuk lapis batas turbulen 146 86. Gambar 4.51 Koefisien pressure drag silinder sirkular

gabungan untuk lapis batas laminar dan turbulen 149 87. Gambar 4.52 Koefisien pressure lift silinder sirkular

gabungan untuk lapis batas laminer dan turbulen 150 88. Gambar 4.53 Koefisien pressure drag silinder tipe-D 65

gabungan untuk lapis batas laminar dan turbulen 152 89. Gambar 4.54 Koefisien pressure lift silinder tipe-D 65

(23)

xxv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan Penelitian 39 Tabel 3.1 Ketebalan Boundary layer & Shape Factor 53 Tabel 4.1 Integrasi Cp Silinder Sirkular dengan G/D = 0,8

tanpa pemasangan wire untuk menghitung

koefisien pressure drag 67 Tabel 4.2 Integrasi Cp Silinder Sirkular dengan G/D = 0,8

tanpa pemasangan wire untuk menghitung

koefisien pressure lift 70

Tabel 4.3 Perbandingan letak separasi massive dan tekanan minimum pada silinder sirkular dan silinder teriris tipe-D 65 yang diletakkan di centerline 78 Table 4.4 Perbandingan letak separasi massive dan posisi

titik stagnasi pada silinder sirkular dan silinder teriris tipe-D 65 yang diletakkan di centerline dari hasil visualisasi 79 Tabel 4.5 Perbandingan koefisien pressure drag dari

silinder sirkular dan silinder teriris tipe-D 65 yang diletakkan di centerline 80 Tabel 4.6 Perbandingan posisi stagnasi, separasi massive

dan Cp min pada silinder sirkular yang didekatkan pada side wall dengan lapis batas side wall laminer 86 Tabel 4.7 Perbandingan distribusi koefisien lift dan

koefisien drag yang terjadi pada silinder sirkular yang didekatkan pada side wall dengan lapis batas side wall laminer 86 Tabel 4.8 Perbandingan posisi stagnasi, separasi massive

dan Cp min pada silinder teriris tipe – D (θs = 65o)

yang didekatkan pada dinding wind tunnel 94 Tabel 4.9 Perbandingan distribusi koefisien lift dan

koefisien drag yang terjadi pada silinder teriris tipe – D (θs = 65o) yang didekatkan

(24)

xxvi

Tabel 4.10 Perbandingan posisi stagnasi, separasi massive dan Cp min pada silinder sirkular yang didekatkan pada side wall dengan lapis batas side wall turbulen 111 Tabel 4.11 Perbandingan distribusi koefisien lift dan

koefisien drag yang terjadi pada silinder sirkular yang didekatkan pada side wall dengan lapis batas side wall turbulen 112 Tabel 4.12 Perbandingan posisi stagnasi, separasi masif

dan Cp min pada silinder teriris tipe-D (θs = 65 o

) yang didekatkan pada side wall dengan lapis batas side wall turbulen 120 Tabel 4.13 Perbandingan distribusi koefisien lift dan

koefisien drag yang terjadi pada silinder teriris tipe-D (θs = 65

o