wintunel

7/21/2019 wintunel

1/14

Windtunnel atau terowongan angin

adalah alat riset dikembangkan

untuk membantu dalam menganalisaefek angin yang bergerak atau di

sekitar object padat. Pada umumnya,

perancangan terowongan angin

berdasarkan dari data-data hasil

eksperimen. Eksperimen ini

menggunakan motor listrik dengan

10 blade untuk menghasilkan

hembusan angin di dalam

terowongan angin. Dengan

eksperimen yang dilakukan dapat

dihasilkan kontribusi tekanan di

setiap bagian-bagian terowonganangin tersebut dengan kontruksi

terowongan angin yang telah

dirancang.

Batasan Masalah

Untuk lebih terarahnya

penelitian ini dan memberikan hasil

yang sesuai dengan tujuan penulisan,

maka dilakukan pembatasan

masalah.

Tujuan Penulisan

Tujuan penelitian yang

dilakukan adalah :

mengetahui besarnya

distribusi tekanan statis pada

terowongan (wind tunnel) angin dan

kecepatan yang akan masuk ke

dalam nosel (nozzel) dan seksi uji(test section) dengan desain

terowongan angin yang telah dibuat.

Klasifikasi Terowongan Angin

Untuk membedakan tipenya,terowongan angin dibedakan

berdasarkan parameter-parameter

tertentu. Parameter tersebut biasanya

merupakan salah satu parameter yang

signifikan dari bilangan Reynolds

Kegunaan Terowongan Angin

Terowongan angin digunakan

mensimulasikan keadaan sebenarnya

pada suatu benda yang berada dalam

pengaruh gaya-gaya aerodinamikdalam bidang aeronautika kinerja

mekanika terbang (flight mechanic)

dari suatu benda terbang (aerial

vechicle) dapat diuji secara

experimental, dengan peralatan

system pendukung yang memiliki

kemampuan ukur enam derajat

kebebasan (degree of freedom), yaitu

gaya, Fdrag, Fthrust, Fweight, Flift,

Fside, momen, Mpitch, Mroll,

Myaw. Obyek analisa ini sangat luas

sehingga dibagi dalam beberapa sub

klasifikasi.

Pada bidang otomotif desain

kendaraan modern menuntut bentuk

(shape) yang futuristic tapi juga

hambatan angin dapat direduksi

sehingga konsumsi bahan bakar lebih

hemat. Dalam hal ini reduksi

Coefisien Drag dapat dilakukan

melalui pengujian dengan

terowongan angin. Selain itu juga

menuntut kestabilan tinggi terutama

saat menikung sehingga menuntut

gaya tekan ke bawah (down force

negative lift) yang optimal.

Terowongan tipe ini biasanya

menggunakan lantai seksi uji yang

dapat bergerak sesuai kecepatan jet

DISTRIBUSI TEKANAN STATIS DAN KECEPATAN DI

DALAM NOZZEL DAN TESTSECTIONPADA WIND

7/21/2019 wintunel

2/14

untuk menghilangkan pengaruh

lapisan batas (boundary layer)lantai.

Selain dua bidang diatasterowongan angin juga banyak

digunakan dalam pengujian berbagai

kondisi benda dalam aliran udara

seperti konstruksi pencakar langit,

lingkungan perkotaan dan lain-lain

Jalur Rangkaian

Yang dimaksud jalur

rangkaian adalah jalur lintasan udara

yang melalui terowongan.

1. Rangkaian Terbuka (Open

Circuit Tunnel).

Pada tipe terowongan ini

udara mengikuti jalur lurus dari jalur

masuk melalui kontraksi keseksi uji,

diikuti diffuser, rumah fan, dan

saluran keluar ke udara.

Teowongan Angin Saluran Terbuka (Open Circuit)

Tipe ini memiliki keuntungan dan

kerugian.

Keuntungan :

Biaya kontruksi rendah.

Tak ada masalah bila inginmenjalankan motorpembakaran dalam atau

melakukan banyak visualisasi

aliran jika inlet dan outlet

keduanya terbuka ke

atmosfer.

Kerugian :

Jika diletakkan didalam

ruangan, berdasar padaukuran terowongan terhadap

ukuran ruang, bias jadi di

butuhkan penyaringan

tambahan pada inlet untuk

mendapatkan aliran

bertambah tinggi. Dengan

cara yang sama inlet/outlet

terbuka ke atmosfer, yang

mana angin dan cuaca dingin

dapat mempengaruhi operasi.

Untuk ukuran tertentu dankecepatan tertentu diperlukan

lebih banyak energi untuk

menjalankannya. Ini hanya

sebuah factor jika digunakan

untuk pengembangan dimana

laju penggunaan tinggi.

Secara umum, berisik. Untukukuran lebih besar (Aseksiuji>70 2) kebisingan

mengakibatkan masalahlingkungan dan membatasi

jam operasi.

2.

Rangkaian tertutup.

Terowongan ini mempunyai

jalur yang kontinu untuk udara.

Sebagian besar tipe ini adalah jalur

tunggal (single return).

Terowongan Angin Saluran Tertutup (Close Circuit)

7/21/2019 wintunel

3/14

Keuntungan :

Dengan kegunaan corner

turning vanes, kualitas darialiran dapat dengan mudah di

control.

Memerlukan energi yanglebih sedikit untuk ukuran

dan kecepatan seksi uji

tertentu, ini terpentinguntuk

terowongan yang digunakan

pengujian pengembangan

dengan penggunaan tinggi.

Tidak terlalu berisik.

Kerugian :

Biaya awal yang besar akibatpenambahan saluran kembali

(return ducts) dan corner

vanes.

Digunakan secara luas untuk

pengujian asap ataumenjalankan motor

pembakaran dalam, harus ada

saluran untuk pembuangan.

Tipe Aliran Fluida

Dalam mempelajari mekanika

fluida tidak terlepas dari tipe-tipe

aliran fluida yang terjadi. Untuk

mengetahui tipe aliran tersebut,

terlebih dahulu dicari nilai daribilangan Reynolds dengan

parameter-parameter yang dimiliki

aliran fluida yang sedang di analisis.

Secara umum tipe aliran fluida

terbagi menjadi:

1. Aliran laminar

Aliran laminar didefinisikan

sebagai aliran dengan fluida yang

bergerak secara halus dan lancardengan kecepatan relatif rendah serta

fluidanya sangat viskos. Maka

apabila sebuah aliran mempunyai

gangguan yang mungkin dialami

oleh medan aliran itu akibat getaran,

ketidakteraturan permukaan batas

dan sebagainya, relatif lebih cepat

teredam oleh viskositas fluida

tersebut. Dalam hal ini fluida boleh

dianggap dalam bentuk lapisan-

lapisan (lamina) dengan pertukaran

molekuler yang hanya terjadi diantara lapisan-lapisan yang

berbatasan dimana nilai bilangan

Reynoldsnya kurang dari 2300.

2. Aliran transisi

Aliran transisi merupakan

aliran peralihan dari aliran laminar

ke aliran turbulen. Ketika kecepatan

aliran itu bertambah atau

viskositasnya berkurang (dapat

disebabkan temperatur meningkat)

maka gangguan-gangguan akan terus

teramati dan semakin membesar serta

kuat yang akhirnya suatu keadaan

peralihan tercapai. Keadaan

peralihan ini tergantung pada

viskositas fluida, kecepatan dan lain-

lain yang menyangkut geometri

aliran dimana nila bilangan

Reynoldsnya antara 2300 sampai

dengan 4000.

3. Aliran turbulenAliran turbulen didefinisikan

sebagai aliran dimana pergerakan

dari partikel-partikel fluida sangat

tidak menentu karena mengalami

percampuran serta putaran partikel

antar lapisan, yang mengakibatkan

saling tukar momentum dari satu

7/21/2019 wintunel

4/14

bagian fluida kebagian fluida yang

lain dalam skala yang besar di mana

nilai bilangan Reynoldsnya lebih

besar dari 4000. Dalam hal initurbulensi yang terjadi

membangkitkan tegangan geser yang

merata diseluruh fluida sehingga

menghasilkan kerugiankerugian

aliran

Pengukuran Kecepatan dan

Tekanan

Pengukuran kecepatan dan

tekanan dapat di ukur dengan

menggunakan manometer U sertamikromanometer miring. Kecepatan

aliran udara pada terowongan angin

dapat ditentukan dengan mengukur

Static-pressure drop antara dua

bagian terowongan angin, yaitu

diantara settling chamber dan test

section.

Tekanan Statik, Tekanan

Stagnasi dan Tekanan Dinamik

Tekanan statik atau tekanan

thermodinamika pada persamaan

Bernoulli adalah tekanan fluida yang

diukur oleh alat yang bergerak

bersama dengan fluida. Kondisi ini

sangat sulit diwujudkan. Namun

dengan kenyataan bahwa tidak ada

variasi tekanan pada arah penampang

tegak lurus aliran, maka tekanan

statik dapat diukur dengan membuat

lubang kecil pada dinding aliran

sedemikian rupa sehingga sumbunyategak lurus dinding aliran (wall

pressure tap). Cara lain adalah

dengan memasang probe atau tabung

pitot pada aliran fluida jauh dari

dinding aliran (gambar 1.2.).

Pengukuran tekanan statis dilakukan

oleh lubang kecil di bagian bawah

dinding tabung.

Tekanan Stagnasi adalahtekanan fluida yang diukur pada

aliran fluida yang diperlambat

sampai diam, V = 0 dengan kondisi

aliran tanpa gesekan. Pengukuran

tekanan stagnasi pada tabung pitot

diukur oleh lubang kecil di mulut

tabung yang akan tepat tegak lurus

terhadap garis arus dari aliran. Untuk

aliran tak mampu mampat dapat

diterapkan persamaan Bernoulli pada

kondisi tanpa perubahan ketinggian.

Jika p adalah tekanan statikpada penampang dengan kecepatan

fluida adalah V dan po adalah

tekanan stagnasi dimana kecepatan

stagnasi aliran fluida Vo adalah 0,

maka dapat dihitung :

p VC

+ =

2

2

p V p V0 0 2 2

2 2 + = +

p pV

o = + 2

2

Suku kedua, V2/2 adalahtekanan dinamik yaitu tekanan akibat

kecepatan fluida, yakni selisih antara

tekanan statik dengan tekanan

stagnasi. maka pengukuran tekanan

statis dan tekanan stagnasi dengan

tabung pitot dapat juga sekaligus

mengukur tekanan dinamisnya.

Penerapan yang lain dari persamaan

ini adalah perubahan tekanan

7/21/2019 wintunel

5/14

dinamis menjadi kecepatan fluida

dengan kondisi aliran tak mampu

mampat. Dengan demikian tabung

pitot dapat juga dipergunakansebagai alat ukur kapasitas aliran.

Persamaan Bernoulli

Dengan menggunakan

persamaan Bernoulli maka

perbedaan tinggi tekanannya, adalah

pA+2

2

AV = pB+

2

2

BV+ 1

2

2

BV

Dimana :

1 = koefisien losses

pA = Static pressuredi A

pB = Static pressuredi B

VA = Kecepatan di A

VB = Kecepatan di B

Berdasarkan persamaan kontinuitas :

FAVA = FBVB= FCVC

Maka :

pA- pB = 2

2

CV

Dimana :

=2

B

B

F

F

+

2

A

B

F

F-1

Sehingga kecepatannya adalah :

V = 2

)(2 BA pp

1

=

Manometer

Manometer adalah alat yang

digunakan secara luas pada audit

energi untuk mengukur perbedaan

tekanan di dua titik yang berlawanan.

Jenis manometer tertua adalah

manometer kolom cairan. Versi

manometer sederhana kolom cairan

adalah bentuk pipa U yang diisi

cairan setengahnya (biasanya berisiminyak, air atau air raksa) dimana

pengukuran dilakukan pada satu sisi

pipa, sementara tekanan (yang

mungkin terjadi karena atmosfir)

diterapan pada tabung yang lainnya.

Perbedaan ketinggian cairan

memperlihatkan tekanan yang

diterapan.

Manometer

Prinsip kerja manometer

adalah sebagai berikut:

Merupakan gambaransederhana manometer tabungU yang diisi cairan

setengahnya, dengan kedua

ujung tabung terbuka berisi

cairan sama tinggi.

Bila tekanan positif diterapanpada salah satu sisi kaki

tabung, cairan ditekan

7/21/2019 wintunel

6/14

kebawah pada kaki tabung

tersebut dan naik pada sisi

tabung yang lainnya.

Perbedaan pada ketinggianh merupakan penjumlahan

hasil pembacaan di atas dan

di bawah angka nol yang

menunjukan adanya tekanan.

Bila keadaan vakumditerapkan pada satu sisi kaki

tabung, cairan akan

meningkat pada sisi tersebut

dan cairan akan turun pada

sisi lainnya. Perbedaan

ketinggian h merupakanhasil penjumlahan pembacaan

di atas dan di bawah nol yang

menunjukan jumlah tekanan

vakum.

Ada tiga tipe utama

manometer:

Manometer satu sisi kolomyang mempunyai tempat

cairan besar dari tabung U

dan mempunyai skala disisikolom sempit. Kolom ini

dapat menjelaskan

perpindahan cairan lebih

jelas. Kolom cairan

manometer dapat digunakan

untuk mengukur perbedaan

yang kecil diantara tekanan

tinggi.

Jenis membran fleksibel:jenis ini menggunakan

defleksi (tolakan) membran

fleksibel yang menutupvolum dengan tekanan

tertentu. Besarnya defleksi

dari membran sesuai dengan

tekanan spesifik. Ada tabel

keterangan untuk menentukan

tekanan perbedaan defleksi.

Jenis Pipa koil: Sepertiga

bagian dari manometer ini

menggunakan pipa koil yang

akan mengembang dengan

kenaikan tekanan. Hal inidisebabkan perputaran dari

sisi lengan yang disambung

ke pipa.

Alat - alat Rangkaian

Terowongan Angin

Data dari masing -

masing bagian terowongan angin,

sebagai berikut:

1. Motor penggerak

Daya motor penggerak yangdigunakan sebesar 2,2 kW

Gambar Motor penggerak

2. BladeBlade yang digunakan berjumlah 10dengan kemiringan 5.

GambarBlade

3. Ruang Penenang (Settling Chamber)Berfungsi untuk mengurangi

turbulensi aliran di dalam

terowongan. Pada settling chamber

diletakkan sarang lebah (honey

combs) dan saringan kawat (screen)

7/21/2019 wintunel

7/14

Gambar 3.3 Settling chamber

4. Saringan kawat (Screen)Berguna untuk mengurangi

turbulensi aliran.

Gambar Saringan kawat

5. Nosel (Nozzel)Bagian yang sangat menentukan

dalam pembentukan keseragamankecepatan aliran udara pada seksi uji

(test section).

Gambar Nozzel

6. Seksi uji (Test section)Bagian dari terowongan angin untuk

menempatkan model yang akan diuji

serta dilengkapi dengan dudukan

model (sting mounting atau

sejenisnya).

Gambar Test section

7. Difuser (Diffuser)Berfungsi untuk mengkonversikan

energi kinetik menjadi energi

potensial.

GambarDiffuser

Alat alat Pendukung

Di dalam melakukan pengujian

diperlukan beberapa alat pendukung,

antara lain:

1. 1. Manometer TerbukaDigunakan untuk mengukur

tekanan udara yang ada di dalam

terowongan angin dihasilkan oleh

blade.

7/21/2019 wintunel

8/14

Gambar Manometer terbuka

2. Fluida CairFluida cair pada manometer

yang digunakan berupa alkohol etil.

Selang

3. Digunakan untuk pendukungmanometer.

4. Tabung PitotBerfungsi untuk menyearahkan

aliran udara yang akan masuk ke

dalam manometer.

5. PenggarisDigunakan untuk mengukur jarak

di antara lubang-lubang pada bagian-

bagian terowongan angin.

Metode Pengolahan Data

Untuk mendapatkan hasil

pengolahan data yang diinginkan,

maka dapat dilakukan langkah-

langkah pengolahan data tersebut

sebagai berikut:

Kontribusi tekanan statis di setiap

lubang

p = patm + alkohol. g . h

Dengan :

p = Tekanan statis (N/m2)

patm = Tekanan atmosfir (N/m2)

alkohol = Massa jenis alkohol

g = Percepatan gravitasi

h1= Tinggi tekanan di lubang 1 (m)









h10=Tinggi tekanan di lubang 10 (m)






h16=Tinggi tekanan di lubang

16 (m)

Perhitungan kecepatan udara

Gambar Arah kecepatan yang akan masuk ke

dalam seksi uji

7/21/2019 wintunel

9/14

Kecepatan yang akan masuk

dalam nosel (nozzel) (V1)

Didalam perumusan dapat

diperjelas dengan melihat gambar3.10 dimana keterangannya ada

didalam perumusan.

1. Mencari nilai tekanan yang adadalam manometer


2. Mencari nilai tekanan total padatabung pitot

ptotal = patm + udara. g . H

3. Mencari nilai tekanan statis di lubang4

pstatis =patm + alkohol.g.h4

Maka akan didapat kecepatan

yang akan masuk ke dalam nozel

sebagai berikut :

V1 =udara

statistotal pp

)(2

Kecepatan yang akan masuk

ke dalam seksi uji (test section)

Sebelumnya harus

didapatkan nilai tekanan statis di

lubang 4 dan lubang 5.

1. Tekanan statis di lubang 4 (p1)

p1 = patm + alkohol. g . h4

2. Tekanan statis di lubang 5 (p5)


Maka akan didapatkan

kecepatan yang akan masuk ke

dalam test sectionsebagai berikut :

V2 =udara

udaraVpp

2

121 ..2/1)(2 +

Dimana :

V1= Kecepatan yang akan masuk ke

dalamnozel(m/s)

V2= Kecepatan yang akan masuk ke

dalam test section (m/s)p = Tekanan di dalam manometer

(N/m2)

patm = Tekanan atmosfir (N/m2)

alkohol= Massa jenis alkohol (kg/m3)

udar = Massa jenis udara (kg/m3)

g = Percepatan gravitasi (m/s2)

Pengamatan hasil simulasi

dengan menggunakan program

CFD

Perkembangan teknologi yang

serba terkomputerisasi, telah

memberi banyak kemudahan salah

satunya dalam hal mendapatkan

informasi dari analisa yang

mempunyai tingkat kerumitan yang

tinggi bila dilakukan secara manual.

Computational Fluid

Dynamics (CFD) merupakan salah

satu cara penggunaan komputer

untuk menghasilkan informasi

tentang bagaimana aliran fluida.CFD menggabungkan berbagai ilmu

dasar teknologi diantaranya

matematika, ilmu komputer, teknik

dan fisika. Semua ilmu disiplin

tersebut digunakan untuk pemodelan

atau simulasi aliran fluida.

7/21/2019 wintunel

10/14

Prinsip CFD adalah metode

perhitungan yang mengkhususkan

pada fluida, di mana sebuah kontrol

dimensi, luas serta volume denganmemanfaatkan komputasi komputer

maka dapat dilakukan perhitungan

pada tiap-tiap elemennya.

Hal yang paling mendasar

mengapa konsep CFD banyak sekali

digunakan dalam dunia industri

adalah dengan CFD dapat dilakukan

analisa terhadap suatu sistem dengan

mengurangi biaya eksperimen dan

tentunya waktu yang panjang dalam

melakukan eksperimen tersebut atau

dalam proses design engineeringtahap yang harus dilakukan menjadi

lebih pendek. Hal lain yang

mendasari pemakaian konsep CFD

adalah pemahaman lebih dalam

mengenai karakteristik aliran fluida

dengan melihat hasil berupa grafik,

vektor, kontur bahkan animasi.

Perhitungan Kontribusi Tekanan

Dibawah ini akan dijelaskan

perhitungan dari tiap-tiap bagian

terowongan angin yang akan

menghasilkan kontribusi tekanan di

dalam bagian-bagian terowongan

angin tersebut.

Ruang Penenang (Settling

Chamber)

Ruang penenang (settling

chamber) berfungsi untuk

mengurangi turbulensi aliran di

dalam terowongan.

Tekanan statis di lubang 1 (p1)

p1 = patm + alkohol. g . h1= 101,3 x 10

3+786,51 . 9,81 . 0,025

= 101,3 x 103 + 192,9

= 101492,9 N/m2



= 101,3 x 103 + 786,51 . 9,81 . 0,023

= 101,3 x 103 + 177,5

= 101477,5 N/m2


p3= patm + alkohol. g . h3

= 101,3 x 103 + 786,51 . 9,81 . 0,021

= 101,3 x 103 + 162,03= 101462,02 N/m2

4.2.2 Nosel (Nozzel)

Nosel adalah bagian yang

sangat menentukan dalam

pembentukan keseragaman

kecepatan aliran udara pada seksi uji

(test section).



= 101,3 x 103 + 786,51 . 9,81 . 0,019= 101,3 x 103 + 146,6

= 101446,6 N/m2



= 101,3 x 103+ 786,51 . 9,81 . 0,017

= 101,3 x 103 + 131,2

= 101431,2 N/m2

7/21/2019 wintunel

11/14

Seksi Uji (Test Section)

Seksi uji (test section) adalahbagian dari terowongan angin untuk

menempatkan model yang akan diuji

serta dilengkapi dengan dudukan

model (sting mounting) dan alat

ukur.



= 101,3 x 10 3 + 786,51 . 9,81 . 0,015= 101,3 x 10

3 + 115,73

= 101415,73 N/m2



= 101,3 x 103 + 786,51 . 9,81 . 0,013= 101,3 x 103 + 100,3

= 101400,3 N/m2



= 101,3 x 103+ 786,51 . 9,81 . 0,011= 101,3 x 10

3 + 84,9

= 101384,9 N/m2



= 101,3 x 103+ 786,51 . 9,81 . 0,009

= 101,3 x 103 + 69,44

= 101369,44 N/m2

Tekanan statis di lubang 10(p10)

p10 = Patm + alkohol. g . h10

= 101,3 x 10

3+786,51 . 9,81 . 0,007

= 101,3 x 103 + 54,01

= 101354,01 N/m2

Tekanan statis di lubang 11

(p11)


= 101,3 x 103+786,51 . 9,81 . 0,005

= 101,3 x 103 + 38,6

= 101338,6 N/m2


(p12)


= 101,3 x 103+786,51 . 9,81 . 0,004= 101,3 x 103 + 30,9

= 101330,9 N/m2

Difuser (Diffuser)

Difuser berfungsi untuk

mengkonversikan energi kinetik

menjadi energi potensial. Difuser

dibuat membesar ke arah down

stream, dengan sudut 2tidak lebih

dari 5 dan area ratiotidak lebih dari

2,5.


(p13)


= 101,3 x 103+786,51 . 9,81 . 0,003= 101,3 x 103 + 23,15

= 101323,15 N/m2


(p14)

p14 = Patm + alkohol. g . h14

= 101,3 x 103+786,51 . 9,81 . 0,002

= 101,3 x 10

3

+ 15,43= 101315,43 N/m2


(p15)


= 101,3 x 103+786,51 .9,81 . 0,001

7/21/2019 wintunel

12/14

= 101,3 x 103 + 7,72

= 101307,72 N/m2

Tekanan statis di lubang 16(p16)


= 101,3 x 103+786,51. 9,81 . 0,0005

= 101,3 x 103 + 3,9

= 101303,9 N/m2

Kecepatan yang akan masuk ke

dalam seksi uji (V2)

Diketahui :

patm = 101,3 x 103 N/m

2

alkohol = 786,51 kg/m3

udara = 1,176 kg/m3

g = 9,81 m/s2 H = 0,06 m

h = 2 cm = 0,02 m

Pada gambar 4.5 dapat dilihat

keterangan untuk memperjelas

langkah-langkah dalam perhitungankecepatan yang akan masuk ke

dalam seksi uji (V2) :

Mencari nilai tekanan yang ada

dalam manometer


= 101,3 x 103+ 786,51 . 9,81 . 0,02

= 101,3 x 103 + 154,31

= 101454,31 N/m2

Mencari tekanan total pada

tabung pitot

ptotal = p + udara. g . H

= 101454,31 +1,176 . 9,81 . 0,06

= 101454,31 + 0,69

= 101455,002 N/m2

Tekanan statis pada lubang 4 (h4

= 0,019 m)

pstatis = patm + alkohol. g . h4= 101,3 x 103+786,51 . 9,81 . 0,019

= 101,3 x 103 + 146,6

= 101446,6 N/m2

Maka akan didapat kecepatan

yang akan masuk ke dalam nosel

(V1) sebagai berikut :

V1 =udara

statistotal pp

)(2

=176,1

)6,101446002,101455(2

=176,1

8,16

= 3,8 m/s

Setelah kecepatan yang

masuk ke dalam nosel (V1) didapat,

maka kecepatan yang akan masuk ke

dalam seksi uji (V2) dapat

ditentukan.

Sebelumnya, kita

menentukan terlebih dahulu tekanan

statis yang dihasilkan di lubang 4 dan

lubang 5. Untuk lebih jelas posisi

lubang 4 dan 5 dapat dilihat pada

gambar 4.5.

Tekanan statis di lubang 4p1 = patm + alkohol. g . h4

= 101,3 x 103+ 786,51 . 9,81 . 0,019

= 101,3 x 103 + 146,6

= 101446,6 N/m2

7/21/2019 wintunel

13/14



= 101,3 x 103

+786,51 . 9,81 . 0,017= 101,3 x 103 + 131,2

= 101431,2 N/m2

Maka akan didapatkan V2 sebagai

berikut :

V2 =udara

udara Vpp

2

121 ..2/1)(2 +

=

176,1)8,3.(176,1.2/1)2,1014316,101446(2

2

+

=176,1

5,88,30 +

= 5,8 m/s

Grafik di bawah ini

memperlihatkan kontribusi tekanan

statis di setiap jarak posisi lubang

yang telah ditentukan.

101307.70

101315.43

101323.14

101334.72

101346.29

101384.90

101361.72

101373.29

101485.17

101462.02

101404.16

101415.73

101431.20

101446.60

101303.90101302.30

101275

101295

101315

101335

101355

101375

101395

101415

101435

101455

101475

101495

101515

0 0 .2 0 .5 0 .8 1 .04 1 .64 1 .79 1 .88 1 .97 2 .06 2 .15 2 .24 2 .33 2 .52 2 .97 3 .42 3 .87

Jarak Posisi lubang (m)

Tekananstatis(N/m2)

Gambar Grafik Kontribusi Tekanan

Pengamatan dari hasil

simulasi dengan menggunakan

program CFD.

Gambar 4.9 Aliran tekanan

Dari gambar 4.9 dapat dilihat

bahwa pada bagian settling chamber

terdapat tekanan yang paling bersar

yang ditandai dengan warna merah(102844 -103770 Pa), dimana daerah

tersebut merupakanfrontal areaatau

dapat pula dikatakan tempat pertama

aliran udara masuk ke dalam

terowongan angin dengan tekanan

statis yang terjadi sekitar. Terjadi

perubahan tekanan yang kecil

ditandai dengan warna kuning tipis

dan hijau (98212,1-101917 Pa),

perubahan tersebut dipengaruhi

karena adanya penyempitan ruang

pada bagian tengah nozzel. Padabagian test section tekanan yang

terjadi paling rendah yang ditandai

dengan warna biru (94506,7-97285,8

Pa). Pada bagian diffuser terjadi

kenaikkan tekanan yang ditandai

dengan warna hijau dan kuning

(98212,1-100991 Pa).

Kesimpulan

1. Kontribusi tekanan yang

dihasilkan dipengaruhi oleh :

Jarak posisi lubangterhadap titik awal datangnya

aliran udara, semakin jauh jarak

posisi lubang terhadap titik awal

7/21/2019 wintunel

14/14

maka tekanan statis yang

dihasilkan akan semakin kecil.

Tinggi tekanan yangdiukur dengan menggunakanmanometer terbuka, semakin tinggi

tekanan pada manometer maka

tekanan statis yang dihasilkan akan

semakin besar.

2. Kecepatan yang akan masuk ke

dalam seksi uji dengan menggunakan

10 blade adalah sebesar 5,8 m/s.

Saran

Dalam perancangan terowongan

angin perlu ditambahkan alat untuk

penyearah aliran udara (honeycombs).

wintunel

Documents

Transcript of wintunel