STUDI NUMERIK : MODIFIKASI BODI NOGOGENI PROTOTYPE PROJECT GUNA MEREDUKSI GAYA

HAMBAT

GLADHI DWI SAPUTRA

2111 030 013

DOSEN PEMBIMBING

DEDY ZULHIDAYAT NOOR, ST, MT, PhD

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2014

LATAR BELAKANG

PERUMUSAN MASALAH

TUJUAN PENELITIAN

BATASAN MASALAH

METODOLOGI PENELITIAN

ANALISA DAN PEMBAHASAN

PENUTUP

AGENDA

LATAR BELAKANG

Mobilitas TinggiKebutuhan Transportasi Meningkat Krisis Bahan Bakar Fosil

Energi alternatif lainBodi Aerodinamis

PERUMUSAN MASALAH

Streamlined vehicle berbasis hemat

penggunaan listrik

Separasi padabagian buritan

Reynolds Number rendah

Efek sidebodySegmentasi Pemodelan

2D-Flow

3D-Flow

Observasi danEksplorasi detail

Karakteristik aliran

Keterbatasan alat ukur

Separasi aliran 3D yang kompleks

Penelitian secara

Numerik

PERUMUSAN MASALAH

TUJUAN PENELITIAN

Mengetahui karakteristik aliran 2D dan 3D beserta efek gaya aerodinamika yang ditimbulkan pada saat

fluida melintasi bodi Nogogeni 4 modifikasi

CFD

Post Processing Kuantitatif Post Processing Kualitatif

CP

CD

CL

Pathlines

Contour

Vectors

BATASAN MASALAH

Simulasi numerik dilakukan tanpa adanya roda mobil, kaca spion, ban cadangan, maupun beberapa aksesoris

tambahan yang di pasang pada bodi mobil.

Model uji dialiri fluida dengan angle of attack = 00 untuk bodi Nogogeni 4 modifikasi

Obyek yang dianalisa adalah pada bagian centerline benda uji.

Model uji yang digunakan adalah bodi Nogogeni 4 modifikasi, dengan geometri :Panjang (l) : 2502.06 mmLebar (w) : 707.54 mmTinggi (h) : 590.44 mmKondisi pengujian pada ReL = 3.805 x 106

BATASAN MASALAH

Kondisi steady state, aliran incompressible, pengujianpada kondisi udara standart,boundary condition untuk inlet adalah velocity inlet dengan kecepatan aliran udarasebesar 22,23 m/s atau 80 km/jam dan untuk outlet adalah outflow.

Pembahasan hanya pada koefisien tekanan (CP), koefisien drag (CD), koefisien lift (CL).

Analisis aliran 2D maupun 3D menggunakan perangkat lunak Fluent 6.3.26, dengan model turbulen k-ε standard

(SKE).

METODOLOGI PENELITIAN

Parameter Dimensi

Panjang (l) [mm]

Lebar (w) [mm]

Tinggi (h) [mm]

ReL

2502.06

707.54

590.4

3.805 x 106

00

Spesifikasi &Konfigurasi Uji

METODOLOGI PENELITIAN

Domain pemodelan dari midspan (2D-flow)

Tanpa ground clearance

METODOLOGI PENELITIAN

Domain pemodelan dari sidebody (2D-flow)

METODOLOGI PENELITIAN

Meshing pada midspan tanpa ground clearance

(2D-flow)

Meshing pada centerline dari sidebody

(2D-flow)

METODOLOGI PENELITIAN

Domain pemodelantanpa ground clearance (3D-flow)

METODOLOGI PENELITIAN

Meshing tanpa ground clearance(3D-flow)

METODOLOGI PENELITIAN

GRID MODELS MATERIALSOPERATING CONDITION

RESIDUALS INITIALIZE SOLUTIONBOUNDARY CONDITION

ITERATIONPOST

PROCESSING

Langkah CFD

METODOLOGI PENELITIAN

FlowchartMulai

Perumusan Masalah

Pembuatan Geometri Model uji

melalui Software solidwork

Mengimport gambar

ke Gambit

Pembuatan Geometri

di Gambit

Meshing pada model

Penentuan kondisi batas inlet, outlet,

dinding atas dan bawah, upper, lower

serta asumsi yang di gunakan

Memasukkan batas operasi pada fluent 6.3.26 meliputi :

- Viscous

- Materials, udara

- Operating Conditions

- Boundary Conditions, inlet, wall, dan outlet

- Solution

- Initialize

- Monitor Residual, kriteria konvergensi

BA

B

Proses Iterasi

Konvergensi

Tercapai?Tidak

A

Post processing :

- Observasi pathline

- Distribusi Tekanan statis dan kecepatan

(vektor dan contour)

Ya

Analisa Hasil

Kesimpulan

Selesai

ANALISA DAN PEMBAHASAN

ANALISA ALIRAN 2D PADA MIDSPAN

ANALISA DAN PEMBAHASAN

Kontur Tekanan

Leading edge Trailing edge

ANALISA DAN PEMBAHASAN

Pathlines

Velocity Vectors

ANALISA DAN PEMBAHASAN

ANALISA ALIRAN 2D PADA SIDEBODY

ANALISA DAN PEMBAHASAN

Kontur Tekanan

Pathlines

ANALISA DAN PEMBAHASAN

Velocity Vectors

Trailing Edge

Leading Edge

ANALISA DAN PEMBAHASAN

ANALISA ALIRAN 3D

Velocity Vectors

Pathlines

ANALISA DAN PEMBAHASAN

ANALISA DAN PEMBAHASANPERBANDINGAN ALIRAN 2D BODI STANDAR DAN MODIFIKASI (MIDSPAN)

ANALISA DAN PEMBAHASANPERBANDINGAN ALIRAN 2D BODI STANDAR DAN MODIFIKASI (MIDSPAN)

PERBANDINGAN ALIRAN 2D BODI STANDAR DAN MODIFIKASI (MIDSPAN)

ANALISA DAN PEMBAHASAN

Wake

Wake

ANALISA DAN PEMBAHASANPERBANDINGAN ALIRAN 2D BODI STANDAR DAN MODIFIKASI (SIDEBODY)

KESIMPULAN

Wake yang terbentuk pada aliran yang melewati bodi Nogogeni 4modifikasi lebih kecil dibandingkan dengan bodi Nogogeni 4standar. Hal inilah yang mempengaruhi gaya drag yang terjadipada bodi Nogogeni 4 modifikasi lebih kecil

Efek sidebody sangat memberikan pengaruhnya terhadapkarakteristik aliran sekitar midspan. Kontraksi aliran dari sidebodycenter menuju midspan lebih kuat kearah upperside karenamengabaikan pengaruh ground clearance

Coefficient drag (CD) yang diperoleh saat simulasi padasegmentasi pemodelan 2D bodi Nogogeni Prototype Projectmodifikasi bernilai 0,0898. sedangkan coefficient lift (CL) yangdiperoleh saat simulasi pada bodi Nogogeni Prototype Projectmodifikasi bernilai 0.6395. Sedangkan harga CD pada bodiNogogeni Prototype Project modifikasi sebesar 0,0898 sedangkanpada mobil Nogogeni Prototype Project standard sebesar 0,0983.Sehingga didapatkan persentase penurunan CD sebesar 8.65%.

SARAN

Pada analisa numerik dengan pemodelan 2D dan 3D yang akandatang hendaknya juga mempertimbangkan modifikasi bentukbodi yang mempengaruhi nilai CD pada aliran yang melintasibodi melalui pendekatan CP pada kondisi stagnasi, karenakenaikan CD ini juga akan mempengaruhi kestabilan mobil saatmelaju.

Untuk mendapatkan keakuratan data kuantitatif dan kualitatiflebih akurat pada pemodelan 3D, maka diperlukan kerapatanmesh yang sangat berhubungan dengan hardware komputer.Sehingga diperlukan komputer berkualitas baik yang dapatmengakomodasi kebutuhan akan penelitian selanjutnya.

Penelitian ini dapat dijadikan sebagai acuan untuk penelitianselanjutnya dengan metode eksperimental pada wind tunnel

TERIMA KASIH