Perpustakaan Digital ITB

Mengingat ketersediaan sumber daya alam yang semakin berkurang, maka diperlukan suatu tindakan yang dapat memperlambat pengurangan cadangan sumber daya alam, yaitu dengan mengonsumsi energy secara efisien. Di dalam dunia penerbangan sendiri ada istilah efisiensi aerodinamika atau perbandingan antara gaya angkat dan gaya hambat, L/D. Efisiensi aerodinamika ini dapat diketahui dengan tiga cara, yaitu eksperimen, analitik, dan numerik. Numerik atau CFD merupakan cara yang lebih murah dibandingkan dengan eksperimen dan lebih dapat memberikan solusi permasalahan aliran fluida dibandingkan dengan analitik. Salah satu faktor penting dalam mendapatkan solusi permasalahan aliran fluida dengan menggunakan numerik adalah pembentukan jala (grid generation). Secara umum pembentukan jala ini terbagi ke dalam dua bagian, terstruktur dan tak-terstruktur. Di dalam tugas akhir ini, sebuah program dibangun untuk membentuk jala tak-terstruktur di sekitar airfoil dengan menggunakan bahasa FORTRAN. Metode pembentukan jala secara tak-terstruktur digunakan karena memiliki kelebihan, yaitu dapat dengan mudah membentuk jala di sekitar benda yang sangat rumit. Delaunay triangulation merupakan salah satu teknik dalam pembentukan jala tak-terstruktur yang lebih cepat dibandingkan dengan teknik Advancing Front, dan Quad-tree. Pada tahap pertama, titik-titik di batas aliran di-triangulasi. Kemudian, untuk menempatkan variabel yang akan diketahui maka diperlukan titik-titik jala di dalam domain aliran atau yang disebut dengan interior point. Untuk mendapatkan interior point, aspek rasio (AR) dan luas (A) segitiga dievaluasi. Jika aspek rasio dan luas segitiga memenuhi syarat, yaitu AR Alim, maka titik tengah dari segitiga tersebut dijadikan interior point. Proses smoothing kemudian dilakukan setiap kali tahap pemasukkan interior point ke dalam Delaunay triangulation yang telah ada selesai dengan menggunakan Laplacian smoothing. Untuk mendapatkan gradasi luas segitiga di daerah aliran fluida, maka daerah fisik dibagi menjadi empat bagian yang memiliki batas luas, ARlim, masing-masing. Untuk mengendalikan titik-titik yang berdekatan langsung dengan benda (airfoil), maka pada tahap pertama dimasukkan titik-titik yang didapat dari vektor normal sisi-sisi yang menghubungkan titik-titik di airfoil sebelum pemasukkan interior point dilakukan. Jala yang didapat kemudian ditampilkan dengan menggunakan MATLAB. Kemudian sebuah program inviscid solver digunakan untuk mengetahui keberhasilan dan tingkat keakuratan jala yang terbentuk dan untuk mengetahui karakteristik aerdinamikanya pada kondisi M∞=0,729 dan α=2,31o. Pada tugas akhir ini, program berhasil membangun jala di sekitar satu benda maupun lebih dengan mudah meskipun pembentukan jala tak-terstruktur di sekitar airfoil tidak memberikan karakteristik aerodinamika yang lebih baik dibandingkan dengan pembentukan jala terstruktur. Proses smoothing dapat menigkatkan kualitas elemen segitiga sehingga distribusi koefisien tekanannya lebih mendekati hasil eksperimen. Dari karakteristik aerodinamika ini didapatkan cl/cd maksimum dari RAE-2822 adalah sebesar 16,35.