Perpustakaan Digital ITB

Penelitian ini menggunakan Dynamic Mode Decomposition (DMD) untuk menyelidiki karakteristik aliran turbulen pada permukaan halus (????+ = 0) dan permukaan riblet dengan jarak alur non-dimensi (????+ = 15, 18, 21, 24, 30) pada Mach 0,2, menggunakan Direct Numerical Simulation (DNS). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menunjukkan bagaimana riblet dapat mengurangi hambatan dengan mengkategorikan modemode DMD dan menghubungkannya dengan struktur aliran yang koheren. Penelitian ini menemukan empat rezim utama aliran DMD: Shear Layer Shedding, Harmonic Interaction, Near-Wall Turbulence, dan Small-Scale Turbulence. Pada ????+ = 18, permukaan riblet mengubah lintasan pusaran arah-arus dan menghambat gerakan tegak lurus terhadap dinding. Ini merupakan teknik paling efisien dalam mengurangi hambatan. Analisis kuadran dari mode frekuensi rendah dan tinggi menunjukkan bahwa kejadian ejection (Q2) dan sweep (Q4) memiliki pengaruh yang lebih kecil, mendukung pengamatan terhadap pengurangan hambatan. Permukaan dengan ????+ = 18 dan 24 menunjukkan struktur modal yang serupa dengan permukaan halus, yang berarti kemungkinan besar keduanya mengubah perilaku turbulensi dengan cara yang mirip. Sebaliknya, permukaan dengan ????+ = 15, 21, dan 30 menunjukkan perilaku aliran yang berbeda secara nyata. Kerangka DMD secara efektif mengekstrak karakteristik aliran yang terurai berdasarkan frekuensi dan memberikan pemahaman fisik tentang bagaimana geometri riblet memengaruhi turbulensi. Penelitian ini membangun dasar ilmiah untuk menghubungkan mode-modeDMDdengan mekanisme pengurangan hambatan dan menyarankan jalur untuk peningkatan desain riblet dalam aplikasi transportasi berkecepatan tinggi dan kedirgantaraan.