SIMULASI PELURUHAN VORTEX PADA ALIRAN MELEWATI EMPAT BUAH SILINDER YANG TERSUSUN SECARA BUJUR SANGKAR DENGAN VARIASI ASPECT RATIO

JUPRI, NAZAR (2015) SIMULASI PELURUHAN VORTEX PADA ALIRAN MELEWATI EMPAT BUAH SILINDER YANG TERSUSUN SECARA BUJUR SANGKAR DENGAN VARIASI ASPECT RATIO. Diploma thesis, Universitas Andalas.

Text 221.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (952kB)

Abstract

Fenomena peluruhan vortex melewati kumpulan silinder banyak ditemukan dalam aplikasi dunia engineering. Drag aerodinamika, turbulence mixing, kestabilan struktur, serta gangguan kebisingan merupakan beberapa contoh kajian yang berhubungan secara langsung dengan aliran peluruhan vortex melewati susunan kumpulan silinder. Salah satu faktor yang mempengaruhi keadaan aliran melewati kumpulan silinder adalah jarak antara satu silinder dengan silinder lainnya. Dengan memvariasikan jarak maka perubahan berbagai karakteristik aliran seperti tekanan, frekuensi peluruhan vortex, daerah wake dan separasi, serta perbedaan visuali aliran akibat perubahan jarak tersebut dapat diamati. Penelitian ini dilakukan secara numerik dengan memvariasikan jarak menggunakan acuan aspect ratio antar silinder mulai dari rasio 0 D hingga 2 D dengan interval 0.25 pada susunan empat buah silinder dengan diameter yang identik sebesar 0.023 m. Nilai bilangan Reynolds yang digunakan adalah 7076.92. Aliran dimodelkan menggunakan model aliran viskos turbulen k-epsilon RNG dengan tebakan awal didasarkan pada perhitungan menggunakan bilangan Reynolds dan diameter silinder sebagai acuan. Iterasi pada simulasi dilakukan hingga konvergensi atau kestabilan residual telah tercapai. Hasil simulasi diperoleh bahwa secara visual, aliran melewati kumpulan silinder terbagi menjadi 3 pola berbeda dengan rentang aspect ratio 0 hingga 0.5 D, 0.75 hingga 1.50 D, dan 1.75 hingga 2 D. Pola berbeda ini dibuktikan oleh terbaginya frekuensi peluruhan vortex terbagi menjadi tiga rezim berupa frekuensi rendah pada rasio 0 hingga 0.5 D, frekuensi sedang pada rasio 0.75 hingga 1.50 D dan frekuensi tinggi pada 1.75 hingga 2 D. Interval jarak peluruhan vortex yang diamati selalu mengalami penurunan seiring dengan penigkatan aspect ratio, dengan interval jarak tertinggi sebesar 4 D pad aspect ratio 0 dan terendah sebesar 1.5 D pada aspect ratio 2 D. Sementara itu, Wake yang timbul di belakang susunan silinder memiliki dua kecenderungan yang berbeda dimana pada silinder kolom depan lebar wake yang terbentuk cenderung stabil terhadap perubahan aspect ratio, sementara pada silinder kolom belakang peningkatan aspect ratio menyebabkan penurunan lebar wake. Kata kunci : vortex, aspect ratio, numerik.

Actions (login required)

View Item