-
MK. TEKNIK AERODINAMIKAMCF 42269Dept. Teknik MesinFakultas TeknikUniversitas Indonesia2005Pengajar:Wahyu Nirbito
-
Prasyarat :Mekanika Fluida MCS22017Termodinamika Dasar MCS21010Buku Ajar: McCormick, Aerodynamics, Aeronautics, & Flight Mechanics, John Wiley & Sons, Inc. Kuethe, Chow,Foundations of Aerodynamics, John Wiley & Sons, Inc. Anderson, Fundamentals of Aerodynamics, McGraw Hill.
-
Referensi lain yang digunakan : Talay, Introduction to the Aerodynamics of flight, NASA Rylski, Sykes Road Vehicle Aerodynamics, Pentech Press Torenbeek, Synthesis of Subsonic Airplane Design, Delft University Press Mair, Birdsall, Aircraft Performance, Cambridge University Press Pope, Harper, Low-Speed Wind Tunnel Testing, John Wiley & Sons, Inc.
-
Pokok Pokok Bahasan : Konsep-konsep pengantar. Prinsip-prinsip dan persamaan dasar. Media fluida. Kinematika dan dinamika medan aliran. Aliran tak mampu mampat tak berrotasi disekitar benda 2 D. Karakteristik aerodinamika dari airfoil. Sayap terhingga. Aliran tak mampu mampat melalui airfoil. Aliran tak mampu mampat melewati sayap terhingga. Praktikum Terowongan Angin SubsonikUJIAN TENGAH SEMESTER
-
Pokok-pokok bahasan setelah UTS :Airfoil dalam aliran mampu mampat.Sayap dan kombinasi sayap-badan dalam aliran mampu mampat.Perancangan bentuk airfoil.Permukaan berganda.Vortex Lift.Aliran sekunder dan efek viskos.Beberapa fenomena aliran mampu mampat lainnya: gelombang kejut normal, gelombang kejut oblique, gelombang ekspansi, aliran supersonik.UJIAN AKHIR SEMESTER
-
AERODINAMIKA Interaksi antara badan bergerak (relatif) dengan medium fluida/udara / atmosfir
FD
FL
VR
-
badanmedium fluidainteraksigaya-gaya pada badangaya aerodinamikamurnigaya angkataerodinamikaaerodynamicsliftgaya hambatanaerodinamikaaerodynamicsdrag
-
gaya hambatanaerodinamikaaerodynamicsdragarah horizontal, berlawanan arah gerak relatifefek : menghambat gerakgaya angkataerodinamikaaerodynamicsliftarah vertikal, prinsipnya kearah atasefek : mengangkat badan
-
resultant dari gaya-gayaaerodinamikamenentukan:daya untuk bergerakstabilitas gerakefektivitas dan efisiensi gerakpenting
-
gaya hambatanaerodinamikaaerodynamicsdragkecepatan gerak daya dibutuhkan daya hilang penting-kinerja -effisiensigaya angkataerodinamikaaerodynamicsliftpenting-kemampuanterbang-stabilitas
-
Leonhard Euler &Daniel BernoulliHukum kekekalan energi penjumlahan energi potensial dengan energi kinetik dari suatu aliran fluida akan konstan pada setiap titik di garis arus yang sama.tekanan fluida akan turun ditempat-tempat kecepatan fluida bertambah, sebaliknya tekanan terbesar pada tempat-tempat kecepatan aliran fluida terrendah.
-
Bernoulli ( 1700 1782 )}
-
Tabung PITOTPipa U sebelah kanan menerima tekanan stagnasi p0.Pipa U sebelah kiri menerima tekanan statik p.Beda tinggi cairan dalam pipa-pipa manometer U menunjukkan besarnya kecepatan aliran.
-
STREAMLINES
-
idealnyata, aliran/garis arus di bagian belakang tidak mampu mengalir mengikuti kontur bentuk badan. Akibatnya aliran fluida memisahkan diri dari permukaan badan dan berubah menjadi tilas/wake. Kecepatan arus dari wake sangat tinggi tetapi arahnya menjadi tak tentu. Dibagian muka tekanannya besar karena stagnasi, dibagian belakang tekanannya menjadi rendah
-
Gaya gaya interaksiAnalisa dimensi:faktor kekentalanfaktor elastik
-
Gaya Inersia Gaya Elastik Gaya Viscous
-
Bila efek kekentalan dan elastik diabaikan (sementara):CF = koeffisien gaya/NewtonianGaya hambatan Aerodinamik:Gaya angkat Aerodinamik:
-
Badan StreamlinePada gerak lengkung: Aliran dipercepat sampai satu vmax,dan kemudian melambat kembaliAliran dipercepat:Dari hubungan:
-
Aliran diperlambat:
-
Prinsip Badan STREAMLINE Supaya u/x tidak besar atau = 0 (pada aliran ideal), v/x>0 dengan membuat gerak melengkung.Akibat gerak lengkung, setelah titik vmax : v/x 0 timbul pemisahan pada aliran olakan-olakan.badan STREAMLINE badan yang sedemikian rupa bentuknya sehingga gradient kecepatan tidak terlalu besar dan posisi titik pemisahan diusahakan sejauh mungkin ( menunda terjadinya separation).Bentuk lengkung dimuka dan menurun dengan panjang dibelakang (tidak begitu melengkung).
-
Menentukan karakteristik aerodinamik :1. Metode Komputasi NumerikModel matematik elemen hingga, CFDKomputerPenyederhanaan tidak ada pemisahan aliran balikSet persamaan simultan dari kekuatan aliran pada setiap titik tinjauanPenyelesaian pers. Simultan memberikan jawab = fungsi arus pada permukaanDgn pers. Bernoulli didapat distribusi tekanan pada permukaanGaya gaya aerodinamik dpt ditentukan, walaupun tanpa skin frictionDgn analisa lapisan batas CD dan CL dpat dikoreksiJawab masih pendekatan, masih terbatas
-
2. Metode Eksperimental.2.1. Eksperimen terhadap prototypePrototype dipasangi alat alat pengukur dan digerakkanMemberi jawab sebenarnyaBiaya mahal2..2. Eksperimen terhadap modelDalam terowongan anginPrinsip kemiripan dinamik harus dipenuhi Reproto = RemodelMemberi jawab yang cukup baik, mendekati sebenarnya. Selama semua kondisi kemiripan dinamik dijaga dengan telitiBiaya murah dan praktis Pengamatan bisa lebih baik (misal pola alirannya)
-
Prinsip styling dengan dasar aerodinamika : minimum drag bentuk badan ideal minimum base draf wake pressure minimum aerodynamics interference due to small surface protrosions
-
Rancangan bentuk/Styling Aerodinamik :pada awalnya hanya dalam bidang aeronautika (penerbangannya) dan disain otomotifberkembang ke semua bidang dan bidang penerapannya semakin luasMemberikan keyakinan psikologis terhadap konsumen (efisien, cepat, gesit, hi-tech, sesuai tuntutam zaman)menjadi trendy/mode. lux mahal, butuh R/D; sehingga terjadi pergeseran dari aspek teknis menjadi aspek estetika/mode (sesuatu yang sedang `in`, kelihatannya bagus, hebatbentuk bentuk aerodinamik dibuat tanpa pertimbangan (penelitian, perhitungan) aspek aerodinamika yang sebenarnya (pokoknya tidak tajam dimuka dan terpotong dibelakang)
