STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH JARAK LONGITUDINAL SILINDER TERIRIS TIPE-D SEBAGAI PENGONTROL PASIF TERHADAP GAYA DRAG PADA SILINDER UTAMA SIRKULAR

Transkripsi

1 STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH JARAK LONGITUDINAL SILINDER TERIRIS TIPE-D SEBAGAI PENGONTROL PASIF TERHADAP GAYA DRAG PADA SILINDER UTAMA SIRKULAR Studi Kasus Untuk Variasi Jarak (0,6 S/D 1,5) dan silinder pengganggu Dapot Boni Tua Rajagukguk Jurusan Teknik Mesin-FTI,Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS,Keputih-Sukolilo,Surabaya Abstrak Aplikasi bentuk dengan geometri silinder sirkuler mengalami peningkatan seiring makin berkembangnya pembangunan, aplikasi yang sering dijumpai adalah dibidang konstruksi maupun teknik. Namun pemakaian geometri silinder sirkuler tidak terlepas dari suatu problematika mengenai adanya suatu gaya drag yang cenderung merugikan. Gaya drag itu sendiri ditimbulkan oleh adanya adverse pressure dan tegangan geser pada silinder sirkuler. Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi problematika diatas tentang bagaimana mengurangi gaya drag pada silinder sirkuler dengan cara meningkatkan kemampuan aliran fluida untuk mengatasi adanya adverse pressure dan tegangan geser yang terjadi. Pengontrolan Pasif atau sering disebut passive flow control merupakan metode yang digunakan dalam penelitian ini dimana silinder teriris tipe D dengan geometri ratio yang lebih kecil dari silinder utama sirkuler digunakan untuk mempercepat transisi aliran dari laminer ke turbulent di silinder utama sirkuler sehingga dapat mengatasi adverse pressure dan shear stress pada aliran di silinder utama sirkuler. Penelitian kali ini dilakukan secara eksperimental dalam sebuah terowongan angin (Wind Tunnel) dengan menggunakan sebuah silinder sirkuler sebagai silinder utama dan sebuah silinder teriris tipe-d dengan d/d = 0,125 sebagai pengganggu. Diameter silinder utama (D) = 60 mm dan panjang (L) = 600 mm. Untuk silinder pengganggu memiliki diameter (ds) = 7,5 mm dan panjang (L) = 600 mm. Silinder pengganggu yang digunakan adalah silinder tipe-d dengan sudut iris ( s) 65o dan sirkular. Pengujian dilakukan di dalam wind tunnel dengan menggunakan bilangan Reynolds sebesar 5,3x104 dengan variasi jarak antar silinder 0,6 S/D 1,5.Karakteristik aliran yang akan diamati adalah distribusi tekanan (CP), profil kecepatan aliran, pressure drag coefficient (CDP), total drag coefficient (CDT) dan visualisasi aliran menggunakan oil flow picture dari silinder utama. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa semakin besar nilai S/D, harga CDP maupun CDT silinder utama sirkular akan semakin kecil sampai jarak efektif 1,375. Silinder pengganggu yang paling efektif menurunkan gaya drag adalah silinder teriris tipe-d (θs=650) dibandingkan pengganggu sirkular. Kata kunci : passive flow control,silinder pengganggu,silinder utama sirkular,gaya drag, Adverse pressure 1. PENDAHULUAN Perkembangan ilmu pengetahuan yang sangat pesat saat ini telah menghasilkan berbagai macam penelitian dalam bidang mekanika fluida. Salah satu penelitian yang paling banyak dilakukan adalah tentang aliran disekeliling silinder sirkular baik itu dengan kajian dengan eksperimental maupun numerical. Hal ini tidak terlepas dari semakin meningkatnya berbagai aplikasi dalam kehidupan yang mengunakan silinder sirkular. Beberapa contoh aplikasi yang menggunakan silinder sirkuler antara lain alat penukar panas (heat exchanger) yaitu pada shell and tube atau tube banks, bejana bertekanan ( boiler),konstruksi jembatan maupun instalasi perpipaan diluar ruangan. Aliran melintasi silinder sirkular cenderung mempunyai streamline yang simetris sehingga silinder sirkular mempunyai hanya mempunyai gaya hambat (drag Force), hal ini diakibatkan oleh adanya adverse pressure yang berakibat timbulnya net pressure dimana net pressure tersebut terjadi karena terbentuknya flow separates. Adanya gaya hambat (drag force) tersebut sangat mengurangi kualitas dari sistem aliran yang melintasi silinder sirkular. Dalam usaha mengurangi besarnya gaya drag (drag force) yang terjadi pada silinder sirkuler tersebut, lahirlah sebuah ide untuk menggunakan pengontrol pasif dengan cara menggunakan silinder dengan geometri ratio yang lebih kecil dibandingkan dengan silinder utama. Perbedaan pengontrol pasif dengan pengontrol aktif adalah dalam pengontrol pasif menggunakan mekanisme perubahan dimensi dari silinder bukan perubahan properties aliran seperti yang dilakukan pada pengontrol aktif.. 2. Studi Dan Tinjauan Pustaka 2.1 Perencanaan Aliran Viscous dan Non Viscous Fluida merupakan suatu subtansi yang dapat mengalami deformasi secara berkelanjutan yang diakibatkan adanya tegangan geser. Aliran dibagi menjadi dua macam ditinjau dari compresibilitasnya yaitu incompresible fluid dan compresible fluid. Aliran fluida baik fluida incompressible maupun fluida compressible, jika dilihat dan dikaji dari pengaruh viskositasnya, dapat dibedakan menjadi dua aliran yaitu aliran viscous (viscous flow) dan aliran non viscous (non viscous flow). Apabila suatu aliran fluida dimana efek dari viskositasnya diabaikan maka aliran fluida tersebut merupakan aliran non viscous sehingga aliran tersebut tidak terbentuk boundary layer. 1

2 Pada daerah yang memiliki kuantitas kecepatan freestream dan terletak jauh dari permukaan benda padat, pengaruh viskositas dalam alirannya dapat diabaikan, sedangkan pada daerah permukaan benda pada timbul gaya gesek akibat viskositas fluida yang mengalir. Dengan demikian aliran melintasi permukaan benda tersebut akan memiliki lapis batas yang memisahkan daerah viscid dan inviscid. Dalam hal ini keberadaan dan karakteristik lapis batas aliran muncul karena viskositas fluida itu sendiri. Fluida yang bersentuhan langsung dengan suatu lapis batas pada aliran viscous akan mempunyai kecepatan yang sama dengan batasan padat itu sendiri atau tidak terjadi slip pada batasan padat tersebut. Shear stress pada aliran viscous laminar dipengaruhi secara langsung oleh viskositas fluida dan gradien kecepatan yang ada di dalam aliran fluida tersebut. Hal ini dirumuskan dalam persamaan sebagai berikut : τyx = Kedua hasil ini menunjukkan bahwa distribusi CP sebagai fungsi dari sudut posisi sudut kontur (θ) untuk silinder tanpa disturbance relatif simetri, atau dengan kata lain streamlinenya simetri, sehingga wake yang dihasilkan juga simetri akibatnya yang terjadi hanyalah gaya drag saja, sedangkan gaya lift tidak terjadi Penelitian Tentang Silinder Teriris Aiba dan Watanabe (1997) Pada penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Aiba dan Watanabe (1997), yaitu dengan menggunakan model silinder teriris tipe-i dan tipe-d (gambar 2.11). Tipe silinder yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dengan memotong kedua sisi dari circular cylinder paralel dengan sumbu y. Sedangkan pada tipe D hanya teriris pada sisi depan. du dy (2.1) dimana : τyx : tegangan geser (shear stress) : viskositas absolut fluida du : gradien kecepatan dy 2.2 Penelitian Silinder Sirkuler K.Lam dan X.Fang (1994) Penelitian yang dilakukan oleh K.Lam merupakan penelitian tentang aliran yang melintasi susunan silinder secara square sehingga dari penelitian ini hanya diambil cuplikan tentang penelitian aliran melintasi silinder tunggal. Gambar Distribusi koefisien tekanan pada silinder utama:, potential flow;, Re = 3200;, Re = 6400;, Re = 19000( Igarashi);, Re = (Igarashi) Pada hasil penelitian silinder sirkular oleh K.Lam dan X.Fong pada tahun 1994 dengan tambahan penelitian Igarashi (1981) pada Re=35000 seperti Gambar 2.10, dimana untuk Re=3,2x103 titik stagnasi terjadi pada θ=0o hal ini ditandai dengan harga CP pada titik tersebut sama dengan 1, CP min terjadi pada θ =70o dan θ= 290o dengan harga CP= 1,2 dan titik separasi terjadi sekitar pada θ =90o dan θ =270o. Sedangkan untuk Re=3,5x104 titik stagnasi terjadi pada θ =0o, CP min terjadi pada θ =70o dan θ =290o dengan harga CP=-1,5 dan titik separasi terjadi sekitar pada θ =85o dan θ =275o Gambar Spesimen yang diuji Tipe- D dan Tipe- I (Aiba dan Watanabe, 1997) Suatu benda pada posisi tegak terhadap aliran akan mempunyai drag yang besar akibat dari separasi aliran yang melintasi benda. Banyak dilakukan orang untuk mereduksi drag tersebut. Eksperimen silinder pejal teriris yang dilakukan oleh Aiba dan Watanabe (1997) memberikan pengurangan drag yang sangat berarti. Hasil eksperimen oleh Aiba dan Watanabe (1997) menunjukkan bahwa sebelum silinder pejal mengalami pengirisan, harga koefisien drag yang terjadi sebesar 1,2. Pengirisan dilakukan antara range 0o sampai 72,5o, koefisien drag akan mengalami penurunan pada sudut pengirisan 45o dan harga koefisien drag akan mencapai nilai minimum pada sudut 53o dengan harga koefisien drag mendekati 50 % dari sudut pengirisan 0o atau tanpa pengirisan. Kemudian harga koefisien drag akan mengalami kenaikan seiring dengan naiknya sudut pengirisan (diatas 53o) sampai dengan sudut pengirisan 65o. Dari data hasil eksperimen tersebut dapat ditampilkan dalam bentuk grafik hubungan antara koefisien drag (CD) dengan sudut iris ( s) seperti pada gambar Gambar 2.12 Grafik koefisien drag terhadap sudut iris (Aiba dan Watanabe, 1997) 2

3 . Pada penelitian ini dihasilkan bahwa harga kooefisien drag (CD) ditunjukkan sebagai fungsi sudut iris ( ). Harga CD minimum tampak pada sudut iris s = 53o dari kedua tipe, baik untuk type-i maupun tipe-d. 2.3 Penelitian tentang Passive Flow Control Penelitian Tsutsui dan Igarashi (2002) Penelitian mengenai aliran fluida yang melalui sebuah silinder yang diganggu oleh sebuah silinder lain yang berdiameter lebih kecil (disturbance) telah dilakukan oleh Tsutsui dan Igarashi (2002) dengan memvariasikan diameter silinder pengganggu (d/d), jarak antara kedua pusat silinder (L/D) dan harga bilangan Reynolds seperti gambar Hasil penelitian tersebut mendapatkan bahwa penurunan harga koefisian drag (CD) disebabkan oleh peningkatan bilangan Reynolds (Re), d/d dan penurunan harga L/D. Gambar Skema Penelitian (Tsutsui dan Igarashi, 2002) Pada gambar 2.14 didapatkan bahwa harga CP pada titik stagnasi silinder utama mengalami penurunan dengan adanya peningkatan bilangan Reynolds, dimana pada daerah ini kecepatan aliran pada kontur mengalami deselerasi sehingga harga CP akan mengalami kenaikan sampai pada reattachment point yang kemudian akan mengalami akselerasi sehingga menyebabkan penurunan harga CP. Harga CPb didapatkan semakin meningkat seiring dengan peningkatan bilangan Reynolds dan d/d, akan tetapi titik separasi pada silinder sirkuler akan tertunda sehingga menyebabkan lebar wake yang semakin sempit, dimana hal ini dapat menyebabkan penurunan harga CP pada titik stagnasi. Gambar 2.15 memperlihatkan bahwa semakin kecil jarak L/D maka harga koefisien drag semakin kecil. Kondisi optimum penurunan harga pressure drag coefficient (CD) diperoleh pada nilai d/d = 0,25, L/D = 2, untuk Re kurang dari Sebagai contoh dengan d/d=0,25, L/D=1.75, Re=6,2x104 penurunan sebesar 73% dari koefisien drag silinder tunggal. Grafik Koefisien of pressure (Cp) Gambar 2.18 menunjukkan salah satu contoh grafik distribusi tekanan dalam koefisen pressure untuk jarak (S/d)= 1,5, dimana untuk θs = 0o terlihat bahwa pada silinder utama sirkular, titik stagnasi tidak tampak hal ini disebakan momentum fluida yang mengalir terhalang oleh adanya silinder pengganggu dan terlihat terjadi decleration sejak setelah θ = 0o dan θ = 360o dan percepatan baru terjadi setelah posisi θ = 30o dan θ = 330o, pada θ = 0o memiliki harga Cp sebesar -0,7. Sedangkan Cpmin terjadi pada θ = 85o dan θ = 275o dengan harga Cp = -3,4 dan titik separasi terjadi pada θ = 125o dan θ = 235o, dari sini tampak pergeseran titik separasi kebelakang sekitar 50o dibanding bila silinder tidak dipasang silinder pengganggu. Pada gambar untuk θs = 53o terlihat bahwa pada silnder utama sirkular, titik stagnasi tidak tampak hal ini disebakan momentum fluida yang mengalir terhalang oleh adanya silinder pengganggu dan terlihat terjadi decleration sejak setelah θ = 0o dan θ = 360o dan percepatan baru terjadi setelah posisi θ = 35o dan θ = 325o, pada θ = 0o memiliki harga Cp sebesar -0,9. Sedangkan Cpmin terjadi pada θ = 80o dan θ = 280o dengan harga Cp = -3,3 dan titik separasi terjadi pada θ = 120o dan θ = 240o, dari sini tampak pergeseran titik separasi kebelakang sekitar 45o dibanding bila silinder tidak dipasang silinder pengganggu. 1 0,5 0-0,5-1 Gambar 2.14 Grafik distribusi koefisien tekanan pada silinder sirkular (a)pengaruh Re (b) pengaruh d/d (Tsutsui dan Igarashi, 2002) Cp -1,5-2 -2,5-3 -3, Sudut Kontur (θ ) D-Type 0 D-Type 53 D-Type 65 Tunggal Gambar 2.18 Grafik distribusi Cp pada S/D 1.5 (catur 2006) Gambar Grafik koefisien drag (Tsutsui dan.igarashi, 2002) Pada gambar untuk θs = 65o terlihat bahwa pada silnder utama sirkular, titik stagnasi tidak tampak hal ini disebakan momentum fluida yang mengalir terhalang oleh adanya silinder pengganggu dan terlihat terjadi decleration sejak setelah θ = 0o dan θ = 360o dan percepatan baru terjadi setelah posisi θ = 40o dan θ = 320o, pada θ = 0o memiliki harga Cp sebesar -1,1. Sedangkan Cpmin terjadi 3

4 pada θ = 85o dan θ = 275o dengan harga Cp = -3,1 dan titik separasi terjadi pada θ = 125o dan θ = 235o, dari sini tampak pergeseran titik separasi kebelakang sekitar 50o dibanding bila silinder tidak dipasang silinder pengganggu. Dari ketiga variasi pemotongan silinder pengganggu diatas terlihat bahwa pada silinder utama sirkular distribusi Cp relatif sama dan Cpmin terendah diperoleh pada θs = 0o serta pada θ = 0o harga Cp terendah diperoleh untuk θs = 65o. Dimana pada θ = 0o dengan nilai Cp yang semakin rendah menunjukkan semakin kuat pengaruh wake silinder pengganggu yang berada dibagian upstream susunan terhadap bagian depan dari silinder utama sirkular yang berada dibagian downstream susunan. Pada pitch ratio (S/d) = 1,5, untuk semua variasi silinder pengganggu terlihat adanya kecenderungan aliran stagnant (berhenti sesaat) pada bagian depan silinder utama sirkular, kemudian terjadi terjadi perlambatan sampai pada titik tertentu. Setelah melewati titik tersebut, aliran akan berakselerasi kebelakang sepanjang kontur dari silinder utama hingga mencapai tekanan minimum. Koefisien Drag pressure (CDP) Hasil penelitian tersebut juga menunjukkan secara umum terlihat bahwa untuk silinder pengganggu tipe-d 65o mempunyai harga koefisien drag pressure (CDp) paling besar jika dibandingkan dengan silinder pengganggu yang lainnya, akan tetapi pada saat jarak pitch ratio (S/d) = 2 terlihat tiped 53o memiliki koefisien drag pressure (CDp) yang hampir sama dengan silinder pengganggu tipe-d 65o. Hal ini mengindikasikan bahwa pada silinder pengganggu tipe-d 65o memiliki wake yang paling besar dimana akan mengakibatkan gangguan yang terbesar pada silinder utama sirkular sehingga akan menyebabkan aliran fluida yang melintasi kontur silinder utama sirkular memiliki energi momentum fluida yang lebih mampu mengatasi friksi dan adverse pressure gradient, sehingga titik separasinya akan mengalami penundaan jauh kebelakang maka lebar wake akan menyempit, yang mengakibatkan dragnya lebih kecil dibanding silinder tanpa silinder pengganggu. Ini dapat dibuktikan pada gambar yang menggambarkan koefisien drag pressure (CDp) pada silinder utama. 1,2 Pada gambar terlihat bahwa untuk silinder pengganggu tipe-d 65o mempunyai harga koefisien drag pressure (CDp) yang paling kecil jika dibandingkan dengan penggunaan silinder pengganggu yang lainnya. Hal ini membuktikan bahwa silinder pengganggu tipe-d 65o cukup efektif dalam mengurangi gaya drag pada silinder utama. Pada gambar terlihat bahwa pengurangan koefisien drag pressure (CDp) yang paling efektif pada silinder utama sirkular yaitu dengan pemasangan silinder pengganggu tiped 65o dengan jarak pitch ratio (S/d) = 1,5 dengan nilai sebesar 0,19 atau terjadi penurunan harga koefisien drag pressure (CDp) sebesar 82% jika dibandingkan dengan silinder utama sirkular tunggal. b. Penelitian Kualitatif dengan oil flow picture silinder pengganggu tipe-d 65o tunggal Pada visualisasi yang ditampilkan sebagai contoh didapatkan bahwa pada silinder pengganggu tipe-d 65o tunggal terletak pada beberapa titik stagnasi pada bagian upstream silinder pengganggu. Sedangkan letak titik separasinya pada θ = 74o dan θ = 286o. Visualisasi oil flow silinder pengganggu tipe-d 65o tunggal dapat dilihat pada gambar dibawah ini. S p Stagn ation S Point p Silinder Penggangg u tipe-d 65o Gambar Visualisasi oil flow picture silinder pengganggu tipe-d 65o tunggal (Sp = Separation Point) Hasil ini menunjukkan bahwa streamline-nya simetri sehingga wake yang dihasilkan juga simetri akibatnya yang terjadi hanyalah gaya drag saja. Pada pengukuran Cp didapatkan letak stagnasi pada beberapa titik pada bagian upstream silinder pengganggu, sedangkan letak titik separasinya pada θ = 74o dan θ = 286o METODOLOGI PENELITIAN 0,8 C Dp 0, ,4 0,2 0 1,25 1,5 1,75 2 2,25 S/d Silinder Pengganggu 0 Silinder Pengganggu 53 Silinder Pengganggu 65 Silinder Tunggal Gambar Grafik perbandingan koefisien drag untuk pengaruh variasi rasio jarak (Catur Basuki Rachmawan, 2006) Skema Percobaan Didalam suatu percobaan dikenal dua macam cara pengukuran yaitu pengukuran langsung dimana hasil pengukuran dapat langsung dipresentasikan dan pengukuran tak langsung dimana diperlukan proses lebih lanjut untuk penjabaran dan penalaran terhadap hasil pengukuran. Pada percobaan ini dilakukan dengan menggunakan metode langsung dan tak langsung. Dalam melakukan percobaan dalam setiap penelitian menggunakan skema penelitian yang ditunjukkan pada gambar 3.1 4

5 Jumlah grup tanpa dimensi yang akan dihasilkan = n m = 9 3 = 6 grup tanpa dimensi. 3.3 Peralatan Eksperimen Gambar 3.1 Sketsa Rangkaian Susunan Silinder Utama dan silinder penggganggu 3.2 Parameter Percobaan Analisa dimensi sangat diperlukan untuk mengetahui apakah suatu parameter berpengaruh terhadap suatu percobaan atau tidak. Pada silinder utama, parameterparameter yang mempengaruhi karakteristik aliran adalah massa jenis fluida ( ), viscositas fluida ( ), kecepatan fluida (U), diameter silinder utama (D), diameter silinder teriris (ds), jarak dua silinder (S). Dalam Penelitian ini, analisa dimensi digunakan untuk mengetahui variabel apa saja yang mempengaruhi karakteristik aliran melintasi suatu silinder pengganggu yang teriris tegak lurus dengan tipe-d serta karakteristik aliran melintasi silinder utama yang diganggu oleh silinder pengganggu tipe-d. Cara yang digunakan adalah dengan Buckingham-Pi Theorema Analisa Dimensi Langkah-langkah analisa dimensinya sebagai berikut : 1. Menentukan parameter-parameter yang mempengaruhi perbedaan tekanan. p = f (,, U, D, ds, L, S, h) Jumlah parameter (n) = 9 parameter. Parameter-parameter tersebut adalah: 2. Menentukan satu grup dimensi primer yang digunakan dalam menganalisa. Dipilih M, L, t. 3. Membuat dimensi primer dari parameter parameter yang dipilih. p ; ; ; U ; D ; ds ; L,S, h M M L M ; ; ; ; L ; L ; L ; L; L 3 2 Lt L t Lt Memilih parameter berulang yang jumlahnya (m) sama dengan jumlah dimensi primer (r) yang digunakan yaitu, U, D. Jumlah parameter berulang (m) = r = 3. Menentukan grup tanpa dimensi yang akan dihasilkan SubSonic Wind Tunnel ( terowongan angin ) Percobaan dengan menggunakan wind tunnel ini dimaksudkan untuk dapat menguji benda dalam skala model. Hal ini disebabkan pengukuran sebenarnya yang cukup sulit dan membutuhkan biaya yang tidak sedikit. Oleh sebab itu, dibuatlah wind tunnel dengan pembuatan kondisi kondisi yang mendekati kenyataan, sehingga hasilnyapun cukup akurat dan memadai. Wind tunnel yang digunakan dalam percobaan ini adalah wind tunnel jenis open circuit wind tunnel, dimana udara yang dialirkan dalam wind tunnel langsung bebas dilepas ke udara bebas setelah melalui work section wind tunnel Spesifikasi Wind Tunnel Jenis : Subsonic, open circuit wind tunnel Bentuk test section : penampang persegi Tinggi : 660 mm Lebar : 660 mm Panjang : 1780 mm Gambar 3.2 Sketsa wind Tunnel Lab.Mekanika Fluida Gambar 3.3 Open Circuit Subsonic Wind Tunnel Lab.Mekanika Fluida Wind Tunnel Balance (timbangan) Alat ukur ini digunakan untuk mengukur gaya-gaya aerodinamis, yaitu gaya lift dan gaya drag. Alat ini tersusun atas sepasang batang yang ditumpu dengan sepasang knife edge pada sumbu silang yang saling tegak lurus, dengan arah paralantara model dan balans dihubungkan dengan suatu batang yang dilengkapi dengan model locking screw cursor, sehingga perubahan model terhadap terowongan angin dapat dilakukan. 5

6 Mengitung kecepatan Free Stream pada aliran fluida Massa Jenis Udara ( ) Dari persamaan Boyle Gay Lussac mengenai pemuaian gas yang menyatakan bahwa: p1v1 p 2V2 T1 T2 (4.1) karena V m, maka persamaan 4.1 berubah menjadi Gambar 3.4. Sketsa Susunan Timbangan Force Balancing Balance arm yang paralel dengan arah aliran digunakan untuk mengukur lift. Untuk kestabilan balance arm dari gaya-gaya aerodinamis yang terjadi, wind tunnel balance juga dihubungkan dengan suatu bejana yang berisi oli (pelumas) dengan viskositas tertentu yang diletakkan dibawah wind tunnel sebagai penyeimbang. Jika udara dialirkan ke dalam terowongan angin, model akan mengalami gaya aerodinamis, sehingga balans pengukur akan bergeser dari kedudukannya. p1 m1 p 2 m2 T1 1 T2 2 (4.2) dimana: p1 = tekanan absolut udara pada keadaan 1 (acuan) = 1, N/m2 = temperatur udara pada keadaan 1 (acuan) = 288,2 K = masssa jenis udara pada keadaan 1 (acuan) = 1,2250 kg/m3 = massa udara pada keadaan 1 (acuan) 5 T1 1 m1 p 2 = tekanan absolut udara pada keadaan 2 (penelitian) = 1 atm = 1 x 105 Pa T2 = temperatur udara pada keadaan 2 (penelitian) = 32 C = 305 K 2 = masssa jenis udara pada keadaan 2 (penelitian) m1 = massa udara pada keadaan 2 (penelitian) Gambar 3.5 Timbangan Force Balancing Wind Tunnel Laboratorium Mekanika Fluida 4. ANALISA DAN DISKUSI Contoh Perhitungan Sebelum melakukan analisa ada baiknya jika dilakukan penjelasan tentang perhitungan atas data yang akan dianalisa dibagian berikutnya. Didalam perhitungan ini akan disajikan salah contoh saja yang dianggap dapat mempresentasikan data yang lain. Pada penelitian ini, udara digunakan sebagai fluida kerja dengan mengasumsikan alirannya steady dan incompressible maka dilakukan pengambilan data, selanjutnya dilakukan perhitungan koefisien tekanan (Cp), koefisien pressure drag (CDP), dan perhitungan profil kecepatan di belakang aliran serta perhitungan koefisien drag total (CDT) dari hasil pengukuran gaya drag timbangan. Jarak antara silinder pengganggu dan silinder utama sirkular yang digunakan sebagai data untuk contoh perhitungan pada S/D=1,3 dengan sudut iris θs sebesar 650. Keadaan 1 dan 2 berada pada ketinggian yang sama sehingga p1 p 2 dan karena massa udara pada keadaan 1 dan 2 sama, maka m1 persamaan 4.2 menjadi: m2. Dari batasan tersebut, maka T1 1 T2 (4.3) 288,2 1, ,156 kg/m3 305 Viskositas Udara (µ) Untuk perhitungan viskositas udara digunakan persamaan Sutherland, yaitu: 3 bt 2 S T (4.4) dimana untuk udara: 6

7 b= 1, kg msk1 2 Re S =110,4 K T = temperatur saat pengujian = 305 K Dari nilai nilai tersebut kemudian dimasukkan ke dalam persamaan 4.4, didapatkan: 1, (305) 110, , kg/ms Kecepatan Freestream Udara (U ) Untuk menghitung kecepatan freestream dapat menggunakan persamaan berikut : Tekanan dinamis dapat dihitung dengan persamaan berikut : (4.5) p d 1 udara U 2 2 Selisih antara tekanan stagnasi dan statis merupakan tekanan dinamis, ditunjukkan pada persamaan (4.6) berikut : pd SGredoil air g hstagnasi hstatis 2 sin (4.6) Sehingga, dari kedua persamaan diatas (4.5) dan (4.6) kecepatan freestream dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini : dimana 2 SG redoil air g ( h stagnasi h statis ) sin U udara SG redoil = specific gravity dari red oil 0,809 (hasil Pengujian) air = massa jenis air = 999 kg/m3 udara = massa jenis udara = 1,156 kg/m3 g hstatis = percepatan gravitasi = 9,81 m/s2 = (112,5-168) mm = - 55, m 1,156 kg m 14,42 0,06m 4 3 s m 53,543 = 5,3x10 kg 1, m.s Perhitungan Coefficient of Pressure (Cp) Contoh perhitungan yang digunakan adalah menghitung besarnya coefficient of pressure (Cp) pada silinder utama sirkuler diambil dengan acuan Re = 5,3x104,variasi jarak antara silinder pengganggu dan silinder utama sebesar (S/D)= 1,3 dan sudut iris silinder pengganggu (θs) sebesar 650. Dari hasil pengujian dengan acuan tersebut diatas,dapat diketahui data sebagai berikut : Cairan pengisi manometer adalah Red Oil dengan SG = 0,809 Massa jenis air ( ) = 999 kg/m3 Percepatan gravitasi (g) = 9,81 m/s2 Setting awal manometer untuk kontur =175,5 mm Pembacaan manometer pada kontur = 118 mm 4.2. Analisa Grafik Dan Visualisasi Karakteristik Aliran Melintasi Silinder Sirkular Tunggal Distribusi Tekanan (Cp) pada kontur permukaan Silinder Sirkular Tunggal Seperti yang telah disebutkan sebelumnnya bahwa aliran fluida yang melintasi sebuah benda dengan geometri silinder sirkular menghasilkan streamline yang simetri antara bagian Upper side dan Lower side, hal ini dapat ditunjukkan pada gambar 4.1 dimana silinder sirkular tunggal akan menghasilkan distribusi tekanan (Cp) yang simetri sama dengan bentuk streamline. Pada gambar tersebut juga menunjukkan adanya interaksi fluida dengan silinder sirkular yang ditunjukkan fenomena adanya separasi dari aliran fluida yang melintasi silinder. 3 hstagnasi = ( ) mm = m = sudut kemiringan manometer = 15 sehingga, U 2 0, ,81( , ) sin15o 1,156 U = 14,42 m/s Bilangan Reynolds ( Re ) Bilangan Reynolds number diperoleh dari rumus 2.5 : Re = U D 7

8 Gambar 4.1 Distribusi tekanan (Cp) sekeliling silinder utama untuk silinder sirkular tunggal pada Re=5,3 x 104 Hasil visualisasi menggunakan metode oil flow visualisation Untuk menjelaskan lebih mendalam tentang fenomena separasi dan stagnasion position yang telah dijelaskan diatas diberikan pada gambar 4.2. Gambar 4.2 merupakan hasil visualisasi dengan metode oil flow visualitation. Dari hasil visualisasi menunjukkan bahwa aliran yang pada titik stagnasi, bahan visualisasi akan sedikit terkumpul di bagian tengah kertas visualisasi. Titik separasi akan memisahkan daerah yang dialiri aliran (bagian yang ada guratan) dan tidak dialiri ( Bagian putih pekat Hasil visualisasi yang didapatkan mempunyai sedikit perbedaan, akan tetapi perbedaan ini diakibatkan bahan visualisasi yang menyebabkan kekasaran permukaan dari benda uji meningkat. Gambar 4.3 Profil Kecepatan dibelakang silinder sirkular tunggal Dari profil kecepatan diatas diketahui bahwa wake yang terbentuk simetris antara bagian upper dan lower. Wake yang simetris ini mengindikasikan bahwa pada silinder sirkular tidak mengalami gaya lift tapi hanya mengalami gaya drag. Kecepatan yang berkurang pada daerah wake atau defisit momentum, menunjukkan besarnya gaya drag total yang terjadi pada silinder sirkular tersebut. Apabila grafik tersebut mempunyai luasan wake yang besar, mengindikasikan silinder tersebut mempunyai gaya drag total yang besar pula. Grafik profil kecepatan silinder tunggal akan dipakai sebagai bahan perbandingan dalam penelitian ini. Gambar 4.2 Hasil Visualisasi untuk silinder sirkular tunggal pada Re=5,3 x 104 (ST=Stagnation Position,SP=Separation Position) Profil Kecepatan dibelakang silinder Tunggal Fluida yang melintasi silinder sirkular tunggal akan terseparasi pada sudut kontur tertentu. Momentum fluida yang telah terseperasi dari kontur permukaan silinder sirkular akan menimbulkan defisit momentum pada daerah downstream bluff body. Defisit momentum diatas disebut wake yang dapat ditunjukkan oleh profil kcepatan dibelakang silinder tunggal. Pada gambar 4.3 menunjukkan grafik u/umax fungsi posisi y/h. Profil kecepatan di belakang silinder sirkular tunggal diukur pada jarak x/d = 4, dimana x adalah jarak titik pengukuran dengan permukaan downstream silinder sirkular. Sedangkan D adalah diameter silinder sirkular. Profil kecepatan ditampilkan dalam grafik u/umax sebagai fungsi y/h, dimana y merupakan posisi titik pengukuran yaitu dari rentang -32,7 cm sampai dengan 32,7 cm untuk tiap kenaikan 0,5 cm. Nilai ini disesuaikan dengan lebar cross section dari wind tunnel Koefisien Drag pada silinder sirkular tunggal Harga koefisien drag dapat dihitung dengan menggunakan 2 metode perhitungan yaitu perhitungan coefficient pressure drag (CDP) dan coefficient total drag (CDT) dari timbangan. Pada silinder sirkular tunggal, hasil eksperimen menunjukkan harga CDP = 1,094 sedangan CDT dari timbangan memiliki harga sebesar CDT =1,3. Harga CDP lebih rendah dibandingkan harga CDT dikarenakan CDT merupakan total drag yaitu pressure drag dan skin friction drag, sedangan CDP hayalah koefisien drag yang berasal dari pressure drag saja Karakteristik aliran silinder utama sirkular dengan silinder pengganggu terhadap pengaruh variasi jarak antara silinder utama sirkular 0,6 S/D 1, Karakteristik aliran melintasi silinder utama dengan pengganggu silinder sirkular pada variasi jarak A. Untuk Variasi Jarak (0,6 S/D 1,0) Grafik Distribusi tekanan sepanjang kontur silinder utama sirkular Pada Analisa kali ini akan dibahas tentang karakteristik aliran yang melintasi silinder utama sirkular dengan aliran pada sisi upstream yang telah diberikan disturbance oleh pengganggu silinder sirkular. Analisa yang 8

9 dilakukan diharapkan memberikan informasi tentang sejauh mana pengaruh jarak antara silinder utama sirkular dengan silinder pengganggu. Informasi tersebut akan diberikan melalui distribusi tekanan disepanjang kontur permukaan silinder utama sirkular. Distribusi koefisien tekanan (Cp) pada silinder sirkular sebagaimana ditunjukan pada gambar 4.4 menunjukkan bahwa momentum fluida yang terseparasi dari pengganggu silinder sirkular menimbulkan wake didaerah belakang silinder pengganggu dan membentuk celah bertekanan rendah yang disebut cavity mode di daerah upstream silinder utama sirkular. Sehingga tekanan pada kontur permukaan silinder sirkular hampir semua tidak mencapai Cp=1. Keberadaan puncak (peak) dalam distribusi koefisien tekanan (Cp) untuk silinder sirkular, kisaran sudut 20o θ 35o di sisi upper dan kisaran sudut 340 θ 325 di sisi lower mengindikasikan adanya attachment pada kontur permukaan silinder sirkular dari shear layer yang terseparasi dari pengganggu silinder sirkular. Kemudian aliran yang attach tersebut terpecah menjadi dua, aliran yang pertama menuju kearah trailing edge silinder utama sirkular (selanjutnya disebut backward shear layer) dan aliran yang lain menuju kearah leading edge silinder utama sirkular silinder (selanjutnya disebut forward shear layer). mencapai tekanan minimum, aliran akan tetap mengikuti kontur permukaan, pada saat yang bersamaan adverse pressure akan semakin besar hingga aliran tidak memiliki momentum yang cukup untuk mengatasi kenaikan tersebut hingga terseparasi sama seperti forward shear layer. Gambar 4.4 juga memperlihatkan bahwa terjadi kenaikan harga Cp dari titik attach pada pitch ratio (S/D)= 1,0 sampai dengan pitch ratio (S/D) = 0,6 (ditunjukkan pada tabel 4.4.), hal ini dimungkinkan karena fenomena terjadinya interaksi antar kedua silinder yang berpengaruh terhadap peningkatan besarnya adverse pressure gradient yang terjadi pada bagian belakang silinder pengganggu. Dengan semakin dekatnya pitch ratio (S/D) antara kedua silinder, mengakibatkan ruang yang terjadi antara kedua silinder akan semakin sempit sehingga terbentuknya cavity mode, dimana wake dari silinder pengganggu akan melingkupi daerah depan silinder utama sirkular. Tabulasi dari distribusi koefesien tekanan (Cp) pada silinder sirkular ditampilkan dalam tabel 4.4. Tabel ini berisi posisi attachment dari shear layer, posisi dari Cp minimum dari titik separasi dari backward shear layer. Tabel 4.4 Distribusi koefesien tekanan (Cp) pada silinder sirkular pada variasi jarak (S/D) dari 0,6-1,0 dengan silinder pengganggu sirkular Gambar 4.4 Grafik distribusi tekanan pada silinder utama sirkular dengan pengganggu silinder sirkular pada variasi jarak (0,6 S/D 1,0) Hal baru yang didapatkan dalam analisa ini adanya forward shear layer pada silinder utama sirkular. Hal tersebut tidak akan didapatkan melalui aliran melintasi silinder sirkular tunggal saja seperti subbab sebelummnya. Forward shear layer akan mengalami separasi karena momentum aliran yang dimiliki tidak dapat mengatasi adverse pressure gradien dan gaya gesek pada bagian leading edge silinder utama sirkular. Pada separasi dari forward shear layer juga sangat dipengaruhi intensitas aliran antara bagian upperside dan lower side. Sama halnya dengan forward shear layer, Backward shear layer dari silinder pengganggu akan mengalami percepatan akibat stream tube dari silinder utama sirkular hingga mencapai tekanan minimum. Setelah Profil Kecepatan dibelakang silinder utama sirkular dengan pengganggu silinder teriris tipe-d (θs=650) pada variasi jarak dari 0,6-1,0 Profil kecepatan yang akan dibahas dibagian ini akan berbeda dengan profil kecepatan yang diberikan sebelumnya. Adanya interaksi antara fluida dan silinder utama sirkuler yang diganggu oleh silinder sirkular kecil akan merubah posisi point of separation yang terjadi pada silinder utama dan juga akan mempengaruhi lebarnya defisit momentum yang ada di belakang susunan silinder sirkular. Perubahan tersebut diberikan pada gambar 4.5. Profil kecepatan di belakang silinder sirkular tunggal diatas diukur pada jarak x/d = 4, dimana x adalah jarak titik pengukuran dengan permukaan downstream silinder sirkular. Sedangkan D adalah diameter silinder sirkular. Profil kecepatan ditampilkan dalam grafik u/umax sebagai fungsi y/h, dimana y merupakan posisi titik pengukuran yaitu dari rentang -32,7 cm sampai dengan 32,7 cm untuk tiap kenaikan 0,5 cm. Nilai ini disesuaikan dengan lebar cross section dari wind tunnel. Pada gambar 4.5 menunjukkan bahwa semakin besar nilai S/D yang digunakan dalam eksperimen akan menghasilkan wake yang semakin kecil. Wake yang semakin kecil menunjukkan gaya drag yang terjadi pada silinder utama sirkular akan semakin kecil. 9

10 Gambar 4.5 Profil Kecepatan dibelakang silinder utama sirkular dengan pengganggu silinder sirkular dengan Re=5,3 x 104 pada variasi jarak dari 0,6-1 B. Untuk Variasi Jarak (1,1 S/D 1,5) Grafik Distribusi tekanan sepanjang kontur silinder utama sirkular Pada Analisa kali ini akan dibahas tentang karakteristik aliran yang melintasi silinder utama sirkular dengan aliran pada sisi upstream yang telah diberikan disturbance oleh pengganggu silinder sirkular. Analisa yang dilakukan diharapkan memberikan informasi tentang sejauh mana pengaruh jarak antara silinder utama sirkular dengan silinder pengganggu dimana variasi jarak pengganggu yang digunakan cukup jauh dari silinder utama sirkular. Informasi tersebut akan diberikan melalui distribusi tekanan disepanjang kontur permukaan silinder utama sirkular. Gambar 4.6 Grafik distribusi tekanan pada silinder utama sirkular dengan pengganggu silinder sirkular pada variasi jarak (1,0 S/D 1,5) Distribusi koefisien tekanan (Cp) pada silinder sirkular sebagaimana ditunjukan pada gambar 4.6 menunjukkan bahwa momentum fluida yang terseparasi dari pengganggu silinder sirkular menimbulkan wake didaerah belakang silinder pengganggu dan membentuk celah bertekanan rendah yang disebut cavity mode di daerah upstream silinder utama sirkular. Sehingga tekanan pada kontur permukaan silinder sirkular hampir semua tidak mencapai Cp=1. Keberadaan puncak (peak) dalam distribusi koefisien tekanan (Cp) untuk silinder sirkular, kisaran sudut 20o θ 35o di sisi upper dan kisaran sudut 340 θ 325 di sisi lower mengindikasikan adanya attachment pada kontur permukaan silinder sirkular dari shear layer yang terseparasi dari pengganggu silinder sirkular. Perbedaan tampak terjadi ketika jarak penganggu (S/D) yang digunakan lebih besar maka nilai Cp pada daerah attachment akan lebih rendah. Hal tersebut diakibatkan pada jarak (S/D) yang lebih kecil maka daerah cavity mode yang terbentuk akan lebih sempit dan juga terdapat aliran yang terjebak di daerah antar penganggu dan silinder utama sirkular sehingga tekanan didaerah leading edge silinder utama akan semakin meningkat. Adanya peningkatan tekanan tersebut akan menimbulkan nilai koefisien pressure yang lebih meningkat apabila dibandingkan jarak (S/D) yang lebih jauh. Aliran yang attach pada silinder utama sirkular terpecah menjadi dua, aliran yang pertama menuju kearah trailing edge silinder utama sirkular (selanjutnya disebut backward shear layer) dan aliran yang lain menuju kearah leading edge silinder utama sirkular silinder (selanjutnya disebut forward shear layer). Hal baru yang didapatkan dalam analisa ini adanya forward shear layer pada silinder utama sirkular. Hal tersebut tidak akan didapatkan melalui aliran melintasi silinder sirkular tunggal saja seperti subbab sebelummnya. Forward shear layer akan mengalami separasi karena momentum aliran yang dimiliki tidak dapat mengatasi adverse pressure gradien dan gaya gesek pada bagian leading edge silinder utama sirkular. Pada separasi dari forward shear layer juga sangat dipengaruhi intensitas aliran antara bagian upperside dan lower side. Sama halnya dengan forward shear layer, Backward shear layer dari silinder pengganggu akan mengalami percepatan akibat stream tube dari silinder utama sirkular hingga mencapai tekanan minimum. Setelah mencapai tekanan minimum, aliran akan tetap mengikuti kontur permukaan, pada saat yang bersamaan adverse pressure akan semakin besar hingga aliran tidak memiliki momentum yang cukup untuk mengatasi kenaikan tersebut hingga terseparasi sama seperti forward shear layer. Adanya shear layer yang attach kembali pada silinder utama sirkular akan menyebabkan peningkatan momentum aliran fluida melalui transisi lapis batas dari laminar dan turbulen untuk mengatasi adverse pressure gradien dan shear stress ketika melintasi silinder sirkular. Peningkatan momentum tersebut akan membuat titik separasi akan lebih mundur kebelakang. Perubahan titik separasi dan daerah-daerah yang menunjukkan interaksi fluida dan susunan silinder utama dan pengganggu akan ditunjukkan pada tabel dibawah ini. 10

11 Tabel 4.5 Distribusi koefesien tekanan (Cp) pada silinder sirkular pada variasi jarak (S/D) dari 1,1-1,5 dengan silinder pengganggu sirkular Profil Kecepatan dibelakang silinder utama sirkular dengan pengganggu silinder teriris tipe-d (θs=650) pada variasi jarak dari 1,1-1,5 Profil kecepatan yang akan dibahas dibagian ini akan berbeda dengan profil kecepatan yang diberikan sebelumnya. Adanya interaksi antara fluida dan silinder utama sirkuler yang diganggu oleh silinder sirkular kecil akan merubah posisi point of separation yang terjadi pada silinder utama dan juga akan mempengaruhi lebarnya defisit momentum yang ada di belakang susunan silinder sirkular. Perubahan tersebut diberikan pada gambar 4.7. Profil kecepatan di belakang silinder sirkular tunggal diatas diukur pada jarak x/d = 4, dimana x adalah jarak titik pengukuran dengan permukaan downstream silinder sirkular. Sedangkan D adalah diameter silinder sirkular. Profil kecepatan ditampilkan dalam grafik u/umax sebagai fungsi y/h, dimana y merupakan posisi titik pengukuran yaitu dari rentang -32,7 cm sampai dengan 32,7 cm untuk tiap kenaikan 0,5 cm. Nilai ini disesuaikan dengan lebar cross section dari wind tunnel. Pada gambar 4.7 menunjukkan bahwa semakin besar nilai S/D yang digunakan dalam eksperimen akan menghasilkan wake yang semakin kecil. Wake yang semakin kecil menunjukkan gaya drag yang terjadi pada silinder utama sirkular akan semakin kecil. Pada jarak S/D=1,375, wake akan membesar kembali karena jarak tersebut tidak effektif lagi menurunkan gaya drag. Hal itu dimungkinkan masih adanya proses vortex shedding atau sering disebut wake-impengement mode pada penelitian Triyogi Yuwono,dkk(2003). Gambar 4.7 Profil Kecepatan dibelakang silinder utama sirkular dengan pengganggu silinder sirkular dengan Re=5,3 x 104 pada variasi jarak dari 1,1-1, Karakteristik aliran silinder utama dengan pengganggu silinder teriris tipe-d (θs=650) pada variasi jarak (S/D) A. Untuk Variasi Jarak (0,6 S/D 1,0) Grafik Distribusi tekanan sepanjang kontur silinder utama sirkular Pada pembahasan sebelummnya telah dibahas tentang karakteristik aliran yang melintasi silinder utama sirkular yang diganggu oleh pengganggu silinder sirkular kecil. Dalam bagian ini pembahasan akan dilakukan dengan pengganggu silinder teriris tipe-d pada sudut iris sebesar 650, dimana secara mendasar aliran yang melintasi silinder utama yang diganggu oleh silinder pengganggu dengan posisi tandem akan menghasilkan stream line yang simetri antara bagian upper side dan lower side. Efek kesimetrisan tersebut tidak akan menghasilkan perbedaan tekanan dikedua sisi tersebut sehingga aliran fluida hanya menimbulkan gaya drag saja. Gambar 4.8 Grafik distribusi tekanan pada silinder utama sirkular dengan pengganggu silinder teriris tipe-d (θs=650),variasi S/D 0,6-1,0 Pada gambar 4.8 akan ditunjukkan suatu distribusi tekanan disepanjang silinder utama tunggal dengan memvariasikan jarak pitch ratio S/D dari 0,6-1,0. Grafik tersebut dihasilkan dari metode eksperimen menggunakan pengganggu silinder teriris tipe-d dengan sudut iris 650. Gambar 4.8 jug menunjukkan bahwa dengan pengukuran tekanan yang telah dilakukan memberikan nilai Cp untuk semua variasi pitch ratio (S/D) mempunyai tren yang relatif sama. Secara umum bahwa berapun nilai pitch ratio (S/D) yang digunakan akan menghasilkan nilai Cp antara upper side dan lower side lebih cenderung simetris yang sekaligus mempertegas penyataan sebelumnya bahwa yang terjadi hanya gaya drag. 5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan 11

12 Dari penelitian yang sudah dilakukan, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan pada variasi jarak 0,6 S/D 1,5 dan silinder pengganggu sebagai berikut : 1. Perubahan Geometri silinder pengganggu akan mempengaruhi fenomena aliran disilinder utama sirkular. 2. Penempatan silinder pengganggu tipe-d (θs=650) lebih efektif mengurangi gaya drag pada silinder utama sirkular jika dibandingkan dengan silinder pengganggu sirkular 3. Secara umum aliran yang terseparasi dari silinder pengganggu akan attach menuju permukaan silinder utama sirkular dan terbagi menjadi 2 yakni forward shear layer dan Backward shear layer 4. Seiring dengan bertambahnya jarak antara silinder pengganggu dan silinder utama sirkular (S/D) akan menghasilkan posisi backward separation yang lebih mundur kebelakang 5. Semakin besarnya harga S/D maka nilai koefisien gaya drag pressure (CDP) dan koefisien gaya drag total (CDT) semakin turun hingga S/D sebesar 1, Nilai S/D yang paling efektif mengurangi gaya drag pressure sebesar 1,375 dimana untuk silinder pengganggu tipe-d, CDP silinder utama turun menjadi 45,26 % (berkurang 54,74%), sedangkan untuk pengganggu sirkular sebesar 44,80 % ( berkurang 55,2 %) 7. Nilai S/D yang paling efektif mengurangi gaya drag total sebesar 1,375 dimana untuk silinder pengganggu tipe-d, CDT silinder utama turun menjadi 0,57, sedangkan untuk pengganggu sirkular menjadi 0,69 (CDT tunggal 1,31) 5.2 Saran 5.2 Saran 1. Perlu digunakan alat pengukur tekanan yang memiliki ketelitian lebih tinggi serta mempunyai kemampuan untuk mencatat fluktuasi tekanan akan sangat membantu dalam mengetahui kondisi sebenarnya dari distribusi tekanan pada kontur. 2. Pada ruangan tempat wind tunnel hendaknya memiliki sistem kontrol terhadap perubahan temperatur karena sangat mempengaruhi viscositas dan densitas udara pada daerah percobaan 3. Penelitian masih dikembangkan untuk variasi sudut iris yang lebih banyak dan variasi lainnya DAFTAR PUSTAKA Adi Nugroho, Rifki, 2007, Studi Eksperimental Tentang Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Sirkular Yang Diganggu Oleh Silinder Teriris Tipe-I Studi Kasus Untuk Pengaruh Jarak Antara Kedua Silinder (S/D = 1,5 2,25), Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Anderson Jhon David,1985, Fundamental of Aerodynamics. International student edition. McGrawHill,Inc Aiba, S. dan Watanabe,H., 1997, Flow Characteristics of a Bluff Body Cut From a Circular Cylinder, Journal of Fluids Engineering, Vol 119, Fox, Robert W. and Mc. Donald, Alan T, 1998, Introduction to Fluid Mechanics, 5th edition, John Wiley and Son, Inc. Hidayat, Taopik, 2006, Studi Eksperimental Tentang Karakteristik Aliran Melintasi Silinder Pengganggu Tipe D Terhadap Silinder Utama, Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. K.Lam,X Fang,1994, The Effect Of Interference of Four Equispaced Cylinders in Cross Flow on Pressure and Force Coeficients, Journal of Fluids and Structures, Page Paper Lienhard J.H,.,1966, Synopsis of Lift,Drag and Vortex Frequency Data for Rigid Cyrcular Cylinders, College of Engineering Research Division Bulletin 300. Munson Bruce R and Donald F young. 2002, Fundamental of Fluid Mechanics, 4th,John Wiley and Son, Inc. Rachmawan, Catur Basuki, 2005, Studi Eksperimental Tentang Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Pengganggu Teriris Type-I Terhadap Silinder Utama, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS, Surabaya Rathakrisnan,2007,Instrumentation,Measurements,and Experiments in Fluids,CRC Press. Triyogi Y,. dan Tedik, M., 2006, Studi Eksperimental Aliran Melalui Silinder Teriris Tipe I Yang Tersusun Secara Side-By-Side Dan Stagger, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia Tsutsui,T dan Igarashi, T., 2002, Drag Reduction on Circular Cylinder in an Air-Stream, Journal of Wind Engineering And Industrial Aerodynamic, Vol 90, Page Paper WidodoA Wawan,2010, Peningkatan Efektifitas Pengendalian Pasif Lapis Batas Melalui Penggunaan Upstream Disturbance Body Dengan Kontur Depan Teriris. Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, IndonesiaTahun 2008 terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Lintas Jalur, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepeluh Nopember Surabaya. DAFTAR RIWAYAT HIDUP Penulis bernama lengkap Dapot Boni Tua Rajagukguk, dilahirkan di Ramunia pada tannggal 18 Desember Pada tahun 2004 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Lubuk Pakam, dan melanjutkan studi di D3 Teknik Permesinan Kapal PPNS ITS pada tahun. Penulis lulus pada tahun 2008, dan melanjutkan studi S1 di Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) jurusan Teknik Mesin bidang studi Konversi Energi pada tahun Untuk kritik dan saran dapat menghubungi bona_rajagukguk@yahoo.co.id 12