Claim Missing Document
Check
Articles

Found 32 Documents
Search

COMPARATIVE STUDY OF FORWARD WINGTIP FENCE AND REARWARD WINGTIP FENCE ON WING AIRFOIL EPPLER E562 Hariyadi, Setyo; Sutardi, Sutardi; Widodo, Wawan Aries; Pitoyo, Bambang Juni
Journal of Energy, Mechanical, Material, and Manufacturing Engineering Vol 5, No 1 (2020)
Publisher : University of Muhammadiyah Malang

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1094.366 KB) | DOI: 10.22219/jemmme.v5i1.11968

Abstract

The perfect wing is a dream that many airplanes has manufactured have been striving to achieve since the beginning of the airplane design. There are some aspect that most influence in aircraft design lift, drag, thrust, and weight. The combination of these aspects leads to a decrease in fuel consumption, which reduces pollution in our atmosphere and increase in economic revenue. One way to improve aircraft performance is to modify the tip of the wing geometry, which has become a common sight on today?s airplanes. With computational programs, the effects on drag due to wingtip devices can be previewed. This research was done numerically by using turbulence model k-? SST. Reynolds number in this research was 2,34 x 10 4 with angle of attacks are 0o, 2o, 4o, 6o, 8o, 10o, 12o, 15o, 17o and 19o. The model specimen is wing airfoil Eppler 562 with winglets. Two types of wingtips are used: forward and rearward wingtip fence. From this study, it was found that wingtip fence reduced the strength of vorticity magnitude on the x axis compared to plain wings. The leakage of fluid flow effect at the leading edge corner of the wingtip, giving pressure gradient and slightly shifting towards the trailing edge. this occurs in the plain wing and rearward wingtip fence but does not occur in the forward wingtip fence..
Comparative Study Aerodynamics Effects of Wingtip Fence Winglet on Fix Wing Airfoil Eppler E562 Setyo Hariyadi Suranto Putro; Sutardi Sutardi; Wawan Aries Widodo; Bambang Juni Pitoyo
WARTA ARDHIA Vol 45, No 2 (2019)
Publisher : Research and Development Agency of The Ministry of Transportation

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.25104/wa.v45i2.356.67-76

Abstract

Wings on airplanes and Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have a very important role in the formation of lift forces. This is because most of the lifting force arises on the wing. Therefore, aircraft designers pay great attention to wing modification. Today's aircraft designers tend to provide geometric modifications displayed in computational applications so that visualization of fluid flow can appear clearly. By increasing the lift as high as possible on the wing and lowering the drag as low as possible, it is expected that high aerodynamic efficiency will be achieved in air transportation. This research was done numerically by using the turbulence model k-ω SST. Reynolds number in this research was 2,34 x 104 with the angle of attacks are 0o, 2o, 4o, 6o, 8o, 10o, 12o, 15o, 17o and 19o. The model specimen is wing airfoil Eppler 562 with winglets. Two types of wingtips are used: forward and rearward wingtip fence. From this study, it was found that the wingtip fence reduced the strength of vorticity magnitude on the x-axis and z-axis compared to plain wings. With the addition of a wingtip fence, it has a significant effect on the shape of the vorticity magnitude behind the wing. This indicates a decrease in induced drag on the wing which has a wingtip fence.
Comparative Study of Forward Wingtip Fence and Rearward Wingtip Fence on Wing Airfoil Eppler E562 Setyo Hariyadi; Sutardi Sutardi; Wawan Aries Widodo; Bambang Juni Pitoyo
JEMMME (Journal of Energy, Mechanical, Material, and Manufacturing Engineering) Vol. 5 No. 1 (2020)
Publisher : University of Muhammadiyah Malang

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22219/jemmme.v5i1.11968

Abstract

The perfect wing is a dream that many airplanes has manufactured have been striving to achieve since the beginning of the airplane design. There are some aspect that most influence in aircraft design lift, drag, thrust, and weight. The combination of these aspects leads to a decrease in fuel consumption, which reduces pollution in our atmosphere and increase in economic revenue. One way to improve aircraft performance is to modify the tip of the wing geometry, which has become a common sight on today’s airplanes. With computational programs, the effects on drag due to wingtip devices can be previewed. This research was done numerically by using turbulence model k-ω SST. Reynolds number in this research was 2,34 x 10 4 with angle of attacks are 0o, 2o, 4o, 6o, 8o, 10o, 12o, 15o, 17o and 19o. The model specimen is wing airfoil Eppler 562 with winglets. Two types of wingtips are used: forward and rearward wingtip fence. From this study, it was found that wingtip fence reduced the strength of vorticity magnitude on the x axis compared to plain wings. The leakage of fluid flow effect at the leading edge corner of the wingtip, giving pressure gradient and slightly shifting towards the trailing edge. this occurs in the plain wing and rearward wingtip fence but does not occur in the forward wingtip fence..
Studi Numerik Karakteristik Aliran dan Perpindahan Panas Pada Heat Recovery Steam Generator di PT Gresik Gases and Power Indonesia (Linde Indonesia) Dhika Suryananda; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 1, No 1 (2012)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (307.287 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v1i1.1198

Abstract

Pertumbuhan ekonomi berdampak pada meningkatnya kebutuhan energi, sehingga menuntut peningkatan efisiensi dari power plant sebagai salah satu produsen energi. Pada saat ini power plant yang memiliki efisiensi paling tinggi adalah combined cycle power plant. Pada sistem combined cycle tersebut terdapat komponen Heat Recovery Steam Generator (HRSG) yang berfungsi untuk meningkatkan efisiensi dari power plant dengan  cara menggunakan sisa panas dari gas buang  (exhaust) gas turbine dan digunakan untuk memproduksi uap (steam) untuk proses selanjutnya. Penelitian ini dilakukan menggunakan metode numerik (CFD) dengan software FLUENT 6.3.26. Pemodelan yang dilakukan pada penelitian ini adalah 3 dimensi, aliran steady, turbulence model yang dipakai Relizable k-ε model dengan reaksi pembakarannya menggunakan spesies transport. Mixture materials yang digunakan merupakan methane-air. Data yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan data yang di ambil di PT. GRESIK GASES and POWER INDONESIA.. Hasil yang didapatkan pada simulasi ini adalah bentuk bodi seperti enlargement, contraction, dan elbow memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap distribusi temperatur, terkanan, dan kecepatan pada HRSG. Error dari hasil simulasi numerik dan referensi CCR sebagai berikut pada secondary superheater sebesar 8 %, pada primary superheater sebesar 6%, pada evaporator sebesar 0.00008% dan yang terakhir pada economizer sebesar 92 % . Penyebab perbedaan antara numerik dengan data CCR  adalah kurang akuratnya proses simulasi dan simplifikasi dari jajaran heat exchanger terutama pada bagian economizer.
Studi Numerik Karakterisasi Aliran 3 Dimensi Multifase (Gas-Solid) Pada Gravity Settling Chamber Dengan Variasi Kecepatan Inlet Dan Diameter Partikel Pada Aliran Dilute Phase Adi Mochammad Isa’i; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 2 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (574.524 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v2i2.4452

Abstract

Kegiatan  pemilahan pada aktivitas produksi merupakan salah satu kegiatan yang banyak dilakukan pada dunia industri. Penggunaan gravity settling chamber merupakan teknologi pemilahan partikel yang paling sedehana dan murah. Maka dalam perancangan suatu gravity settling chamber perlu diketahui parameter yang mempengaruhi kinerja dari alat tersebut. Analisa karakteristik aliran pada gravity settling chamber dilakukan dengan metode simulasi numerik menggunakan persamaan Eularian-Lagrangian. Sebuah aliran multifase udara  dan partikel abu terbang batu bara (fly ash)berdiameter 100 μm mengalir melalui sebuah  gravity settling chamber dengan variasi diameter hidrolis saluran inlet sebesar 1/3 1/5 dan 1/7  kali dari diameter hidrolis  ruang pengendap dengan laju kapasitas aliran yang sama . Selain divariasikan kecepatan inlet aliran, juga dilakukan variasi distribusi diameter dengan ukuran partikel kurang dari 50 μm, ukuran 50 -100 μm dan ukuran 100-200 μm.  Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah semakin kecil ukuran diameter partikel maka akan efisiensi partikel yang ditangkap oleh gravity settling chamber semakin rendah. Ukuran partikel tidak berpengaruh terhadap posisi jatuh dari partikel tersebut. Semakin besar kecepatan inlet tidak memiliki hubungan dengan efisiensi penangkapan partikel. Pressure drop yang terjadi akan semakin besar sebanding dengan rasio perbandingan diameter hidrolis inlet dan ruang pengendapan, serta jumlah dan posisi secondary flow berperan signifikan pada efisiensi penangkapan partikel.
Studi Eksperimen Karakteristik Lapis Batas Aliran Turbulen Melintasi Empat Silinder Sirkular Tersusun Secara Equispaced dengan Rasio Gap (G/D) = 0,2 “Studi Kasus Untuk Pengaruh Jarak Antar Silinder di Dekat Dinding Datar (L/D) = 2; 3; dan 4” Kresna Adytia Putra; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (754.071 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7174

Abstract

Dalam industri, silinder sirkular yang tersusun secara equispaced seringkali diaplikasikan antara lain pada jaringan pipa yang berada di dasar laut sebagai penghubung distribusi antar pulau, berbagai peralatan lainnya. Hal tersebut mendasari adanya penelitian tentang karakteristik aliran fluida turbulen melintasi empat silinder sirkular tersusun secara equispaced di dekat dinding datar. Penelitian ini dilakukan pada open circuit subsonic wind tunnel dengan empat silinder sirkular disusun secara equispaced diletakkan di atas dinding datar relatif terhadap diameter silinder (G/D) = 0,2; dengan jarak antar silinder relative terhadap diameter (L/D) = 2, 3, 4. Kecepatan freestream di dalam wind tunnel dijaga konstan pada 14,12 m/s dengan Reynolds Number Re = 5,3 x 104. Dari penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa variasi jarak antar silinder memiliki fenomena berbeda-beda dengan dipengaruhi dinding datar. Jarak antar silinder (L/D) 2 memiliki blockage effect terbesar dikarenakan jarak yang sempit antar silinder. Adanya interferensi wake yang terjadi pada silinder upstream dan pengaruh blockage yang terjadi pada silinder 3 mengakibatkan separasi shear layer silinder 2 cenderung terbelokkan pada sisi lower silinder 4 dan akan menyebabkan attachment pada daerah tersebut Semakin besar jarak antar silinder (L/D), Nilai CDP pada jarak antar silinder 2 memiliki nilai yang cukup jauh berbeda dengan jarak antar silinder 3 dan 4, sedangkan jarak antar silinder 3 dan 4 memiliki kecendrungan konstan, nilai CDP terbesar terjadi pada silinder 1 di L/D 2, hal ini mengindikasikan bahwa pada posisi tersebut, pengaruh blockage yang ditimbulkan oleh dinding sangat besar, sehingga aliran tidak dapat mengalir secara merata melalui kedua sisi silinder.
Studi Eksperimen Aliran Melalui Square Duct dan Square Elbow 90º dengan Double Guide Vane pada Variasi Sudut Bukaan Damper Andrew Jaya Nazar; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (991.559 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v5i2.20360

Abstract

Instalasi saluran udara tidak hanya berupa pipa lurus, tetapi juga terdapat fitting/aksesoris perpipaan misalnya elbow 90o dan damper. Aksesoris perpipaan ini berfungsi agar saluran udara dapat terpasang sesuai dengan kebutuhan. Namun, penggunaan aksesoris perpipaan ini menyebabkan bertambahnya pressure drop akibat adanya friction loss dan separation loss. Pemasangan guide vane pada elbow 90o diharapkan dapat mengurangi pressure drop karena dapat mengurangi terjadinya secondary flow, namun hal ini dapat menambah kerugian akibat gaya gesek. Saat ini penghematan energi menjadi sorotan terutama dalam dunia industri. Penurunan pressure drop pada belokan perpipaan sangat diharapkan, agar dapat menghemat energi lebih. Untuk itu perlu dilakukan usaha agar dapat menurunkan pressure drop yang terjadi. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen dengan benda uji saluran udara yang terdiri dari: upstream duct (straight duct), square elbow 90o dengan r/Dh=1,5 dan dilengkapi double guide vane, damper, downstream duct (straight duct), dan induced fan. Pengukuran parameter yang dibutuhkan dilakukan dengan menggunakan: pitot tube, inclined manometer, pressure tranducer. Dari eksperimen ini diperoleh bahwa profil kecepatan pada masing-masing variasi sudut bukaan damper sudah mendekati keadaan recovery aliran pada akhir section baik dari bidang vertikal maupun horizontal. Pressure drop yang terjadi semakin naik seiring dengan bertambahnya nilai bilangan Reynolds dan sudut bukaan damper. Nilai konstanta damper semakin naik dari bukaan sudut 0o hingga 30o.
Studi Numerik Karakteristik Aliran Melalui Backward Facing Inclinesd Step dengan Penambahan Paparan Panas dari Gedung pada Sisi Upstream Franciska Enstinita Puspita; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 1 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v7i1.29811

Abstract

Studi ini bertujuan untuk melihat karakteristik aliran fluida yang melalui backward facing inclined step dengan penambahan paparan panas dari high rise building pada sisi upstream. Peninjauan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak CFD (Computational Fluid Dynamic). Pemodelan ini menggunakan aliran steady flow, incompressible flow, dan uniformflow pada sisi inlet. Simulasi ini menggunakan model turbulen k-ω SST dengan kecepatan angin pada inlet 3 m/s dan 9 m/s (Re=2×10⁴ dan Re=6×10⁴). Meshing menggunakan Hexa-hedral dengan jumlah node 2,5×10⁶. Variasi inclined step 30⁰, 45⁰, dan 90⁰. Kecepatan fluida panas dari gedung yaitu 1,5 m/s dengan temperatur 64⁰ C. Angin lingkungan memiliki temperatur 27⁰ C. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah variasi sudut inclined step mempengaruhi kecepatan fluida, panjang reattachment, dan luas wilayah yang mengalami kenaikan temperatur. Perbandingan kontur kecepatan memperlihatkan luas area backflow paling sempit berada pada inclined step 30⁰. Pada pathline tiap variasi inclined step diketahui bahwa reattachment paling pendek berada pada model dengan sudut inclined step 30⁰. Berdasarkan kontur pada posisi y/h=0,5 dan y/h=1 pada daerah downstream, persebaran temperatur paling sempit ada pada domain dengan sudut inclined step 30⁰. Selain itu variasi bilangan Reynolds juga berpengaruh terhadap persebaran temperatur. Semakin tinggi nilai bilangan Reynolds maka semakin kecil kenaikan temperatur lingkungan yang terjadi.
Simulasi Numerik Karakteristik Aliran Melintasi Silinder Sirkular dengan Plat Splitter Dekat Dinding Miring Varien Janitra Nuralif Susanto; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 7, No 2 (2018)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1400.504 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v7i2.35707

Abstract

Analisis struktural adalah salah satu pekerjaan yang dilakukan dalam proses rekayasa teknik. Interaksi fluida dengan struktur merupakan salah satu pokok analisis dalam analisis struktural. Salah satu contoh kasus interaksi fluida dengan struktur adalah aliran melintasi silinder sirkular. Pipa merupakan elemen silinder sirkular yang sering ditemui di industri. Industri perminyakan offshore umumnya meletakkan pipa dekat dengan dasar laut yang menghasilkan karakteristik aliran tertentu. Karakteristik yang dipengaruhi oleh peletakan tersebut adalah distribusi tekanan. Distribusi tekanan yang berbeda turut menghasilkan gaya yang berbeda, sehingga membutuhkan perlakuan khusus saat instalasi. Karakteristik lainnya adalah vortex shedding. Studi terdahulu menyatakan bahwa pemasangan plat splitter dengan panjang tertentu akan meredam vortex shedding dan mengurangi gaya drag. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik dua dimensi dengan pemodelan turbulensi SST k-w. Aliran diasumsikan steady dan incompressible dan mengalir pada bilangan Reynolds 5×104. Domain simulasi yang digunakan berupa silinder sirkular dengan plat splitter yang diletakkan dinding dengan kemiringan tertentu pada besar celah tertentu. Variasi pada penelitian ini adalah kemiringan dinding a [0°, 10°, 20°] dan rasio besar celah dengan diameter silinder sirkular G/D [0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5]. Hasil yang didapatkan dari simulasi numerik ini adalah bahwa peningkatan G/D dan a pada umumnya akan menurunkan CDp dan CLp. Pada variasi besar celah dan a = 0° didapati CDp maksimum pada G/D 0,2, sedangkan CLp menurun secara konsisten. Pada a = 10° didapati CDp maksimum dan CLp minimum pada G/D 0,2. Pada a = 20° didapati CDp meningkat secara konsisten pada G/D > 0,2 dan CLp minimum pada G/D 0,4. Pada variasi kemiringan dinding dan G/D < 0,3 didapati CLp memiliki nilai minimum pada a = 10°, namun CDp menurun secara konsisten. Karakteristik aliran diatas sangat dipengaruhi oleh fenomena blockage dan adverse pressure gradient.
Simulasi Numerik Karakteristik Aliran Melintasi Dua Silinder Sirkular Tersusun Tandem Dekat Dinding Miring Rida Aries Arifah; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 8, No 1 (2019)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (358.502 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v8i1.38216

Abstract

Silinder sirkular yang berinteraksi dengan fluida adalah salah satu bentuk yang umum digunakan pada rekayasa teknik. Salah satu elemen struktural yang berbentuk silinder sirkular yaitu pipa. Instalasi perpipaan yang didirikan berkelompok atau dalam susunan tertentu sering ditemukan dalam bangunan industri. Salah satunya pada instalasi perpipaan di atas tanah untuk mengalirkan minyak dari sumur produksi menuju kilang minyak di daratan (Onshore) untuk diolah. Peletakan instalasi perpipaan di atas tanah pada umumnya diletakkan dengan jarak tertentu dari permukaan tanah, baik pada permukaan tanah yang datar atau dengan kemiringan tertentu. Penelitian ini menggunakan metode simulasi numerik dua dimensi steady dan incompressible flow menggunakan software CFD Ansys Fluent versi 19.1. Bilangan Reynolds yang digunakan dalam simulasi ini sebesar 5x104 dengan kecepatan inlet sebesar 20 m/s. Variasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah rasio besar celah silinder sirkular dengan dinding (G/D) berturut-turut 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, dan 1, serta variasi kemiringan dinding (α) pada 0o, 10o, dan 20o. Rasio jarak longitudinal antar dua silinder sirkular (L/D) = 1,5 dibuat konstan. Pemodelan turbulence viscous yang digunakan adalah shear stress transport k-ω. Hasil yang didapat dari simulasi numerik secara kualitatif menunjukkan bahwa peningkatan (G/D) akan mengurangi pengaruh blockage dan peningkatan (α) akan membentuk wake akibat inclined wall serta meningkatkan pengaruh adverse pressure gradient. Hasil yang didapat secara kuantitatif yaitu peningkatan G/D dan α akan meningkatkan trendline CDp dan menurunkan trendline CLp pada silinder-1 serta menurunkan trendline CDp dan meningkatkan trendline CLp pada silinder-2. Tinjauan pada α dapat disimpulkan bahwa peningkatan α pada setiap G/D akan menurunkan nilai CDp dan CLp pada silinder-1 serta meningkatkan CDp (tetap bernilai negatif) dan menurunkan CLp pada silinder-2. Dapat disimpulkan bahwa jarak (L/D) = 1,5 menyebabkan gaya drag yang semakin rendah pada silinder-2, disebabkan oleh free shear layer silinder-1 melingkupi silinder-2 pada α = 0o dan 10o. Pada α = 20o pengurangan gaya drag silinder-2 diakibatan oleh wake step dari inclined wall.