Praktikum Aerodinamika 2011
AERODYNAMICS
Aerodinamic adalah ilmu yang mempelajari tentang hal-hal yang berhubugan dengan pergerakan udara.Meliputi;
Gaya-gaya aerodinamikaTekanan udaraBeban pada struktur pesawat udara
Kecepatan di luar angkasa > angkasa/aeronautikKarena tidak ada udara sebagai hambatan pesawat terbang.Di bumi kec. Jelajah max 1000 km/jamDi luar angkasa kec. Jelajah max 100.000 km/jam
Karakteristik udara dikaji berdasarkan ketinggian dari permukaan laut (Standard Sea level).Karakteristik udara standar muka laut (Sea Level Standard Atmosphere)
Densitas 1.225 kg/m2
Tekanan 100.000 N/m2
Temperatur 15 °C 15 °C ini adalah udara yang belum menyentuh per-mukaan tanah
Udara terdiri atasOksigen (O2) 21 %Nitrogen (N2) 78 %Gas lain (CO2,NO2) 1 %
Udara terdapat disekeliling bumi hingga 50.000 ft. Karakteristik udara yang perlu diketahui
Densitas (kg/m2)Tekanan (N/m2)Temperatur (C) Kelembaban (%)
TemperaturTemperatur udara dipermukaan laut dianggap sama di seluruh dunia yaitu 15°C. Setiap kenaikan 1000 ft, suhu uadra naik 2°C.
1
T(h) = 15 – 2(h/1000)T = Suhu (°C)h = ketinggian dari permukaan laut (ft)
Praktikum Aerodinamika 2011
TekananTekanan adalah gaya per satuan luasSatuannya N/m2 atau Psi = lbf/Inch2
Tekanan dipermukaan laut dianggap sama di seluruh dunia 101 Pa = atm = 14,7 Psisetiap kenaikan 17.500 ft tekanan udara menjadi setengahnya.
DensitasDensitas adalah massa udara per volumeSatuannya kg/m3
Densitas dianggap sama di seluruh dunia 1.225 kg/m3
setiap kenaikan 22.000 ft densitas udara menjadi setengahnya.
2
P(h) = Psi x 0,5(h/17.500)
P = Tekanan (Psi)Psi = 101 kPah = ketinggian dari permukaan laut (ft)
ρ(h) = Psi x 0,5(h/22.000)
ρ = Densitas udara kg/m3
Psi = 1.225 kg/m3
h = ketinggian dari permukaan laut (ft)
Praktikum Aerodinamika 2011
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pada eksperimen ini akan dilakukan pengukuran gaya angkat (Lift), Gaya
Hambat (Drag), dan ∆h untuk mencari Kecepatan Udara (v), Koefisien Lift
(CL)dan Koefisien Drag (CD). Gaya hambat dihitung dengan mengukur kehilangan
momentum aliran udara setelah melewati aerofoil. Dalam proses perhitungan gaya
hambat ini dapat dilihat distribusi kecepatan alirann udara ulakan dibelakang
aerofoil. Gaya angkat diperkirakan dengan menghitung gaya normal yang muncul
karena perbedaan tekanan antara permukaan bawah aerofoil dengan permukaan
atas aerofoil. Dalam proses perhitungan gaya angkat ini dapat dilihat pengaruh
sudut serang (angle of attack) pada distribusi tekanan statik.
I.2 Dasar Teori
A. Gaya Angkat
Gaya angkat (lift) adalah gaya yang dapat mengakibatkan pesawat dapat
terangkat ke atas karena pebedaan tekanan dan kecepatan aliran udara pada upper
chamber dan lower chamber. Dalam teori gaya angkat ini berlaku hukum Bernouli
yang berbunyi “ Suatu fluida yang melewati pipa venturi pada pipa yang
berdiameter lebih kecil apabila kecepatannya naik maka tekanannya turun,
sebaliknya kecepatan turun maka tekanan akan naik pada pipa yang berdiameter
lebih besar. Kemudian prinsip ini dijadikan dasar untuk membuat suatu bentuk
airfoil.
Berdasarkan hukum Bernoulli maka Tekanan di upper surface (P1) < Tekanan
di lower surface (P2), sehingga menghasilkan gaya angkat (lift).
Persamaan umum Gaya Angkat
L=12
. ρ .V 2. S .C l
Dari persamaan di atas kita bisa mencari nilai koefisien lift.
3
Praktikum Aerodinamika 2011
C l=L
12
. ρ . V 2 . S
B. Gaya Hambat
Gaya hambat adalah gaya yang sejajar dengan aliran udara, dan berlawanan
arah dengan laju pesawat terbang sehingga gaya ini menghambat laju pesawat
terbang.
Persamaan umum gaya tahan,
D=12
. ρ .V 2 . S .Cd
Dari persamaan di atas kita bisa mencari nilai koefisien drag.
Cd=D
12
. ρ .V 2 . S
I.3 Materi Metode
Peralatan eksperimen
1. Terowongan Angin (Wind Tunel)
Dalam eksperimen ini menggunakan terowongan angin terbuka dengan luas
seksi uji 400 mm x 400 mm. Pada wind tunnel ini terdapat pitot tube yang
berfungsi untuk menyalurkan aliran udara ke indikator. Indikator tekanan atau
manometer digunakan untuk membaca perbedaan ketinggian ∆h yang disebabkan
perbedaan tekanan. Dari perbedaan ketinggian ini dapat diperoleh kecepatan
aliran bebas, yaitu:
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
Dengan,
g = 9,8065 m/s2 ρair=1000
kg
m3
4
Praktikum Aerodinamika 2011
Gambar Terowongan Angin
2. Model Aerofoil
Dalam eksperimen ini akan digunakan model aerofoil NACA 63518 dengan
panjang chord 185 mm dan bentang 200 mm.
3. Barometer, Thermometer, dan Hygrometer
Untuk menentukan kerapatan dan viskositas udara dalam ruang pengujian
diperlukan data tekanan, temperatur dan kelembaban ruangan. Barometer
digunakan untuk mengukur tekanan, termometer digunakan untuk mengukur
terperatur dan hygrometer digunakan untuk mengukur kelembaban. Untuk
memperkirakan kerapatan dan viskositas udara dapat menggunakan persamaan
berikut:
- Kerapatan udara, ρ
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
e=611 X 107,5 (T −273,15)
237,3+(T −273,15)
denganP = tekanan ruang (N/m2 or Pascal)
5
Praktikum Aerodinamika 2011
T = temperatur ruang (K°)α = kelembaban ruang (%)
- Viscositas, μviscositas dihitung menggunakan hukum Sutherland :
μμ0
=( TT 0 )
32 .
T0+110
T+110
Denganμ0 = 1.7894 x 10-5 kg/ms pada sea levelT0 = 288.16 °K
4. Prosedur Eksperimen
1. Membaca temperatur, mencari tekanan, viscositas dan kelembaban
ruang seksi uji.
2. Memasang model aerofoil pada seksi uji dengan sudut serang nol.
3. Kalibrasi timbangan uji
4. Menjalankan wind tunnel dengan frekuensi yang telah ditentukan.
5. Mengukur perbedaan ketinggian (∆h) untuk memperoleh kecepatan
aliran bebas.
6. ulangi langkah 4 -5 untuk angle of attack 5°, 10°, dan 12,5°.
BAB II
PEMBAHASAN
6
Praktikum Aerodinamika 2011
2.1 Data PraktikumPengujian Bola(Ball), Plat(Flate), Kerucut(Cone)
Gambar Kerucut
Gambar Bola
7
Praktikum Aerodinamika 2011
Gambar Plat
2.1.1 Data Kondisi Lingkugan Praktikum
Temperatur (T) : 25,5° C = 298,5 °K
Kelembaban (%) : 86 %
Ketinggian tempat (h) : 730 m = 2395.13 ft
Tekanan Udara (P) : 1007,6 mBar = 1,0076 Kg/cm2
= 9,8 x 1,0076 x 10000
= 98744,8 N/m2 (Pa)
2.1.2 Kerapatan dan Viscositas udara
Kerapatan Udara
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
e=611 X 107,5 (T – 273,15 )
237,3+(T – 271,15 )
¿611 X 107,5(298,5−273,15)
237,3+ (298,5−273,5)
¿611 X 107,5(25,35)
237,3+25,35
¿611 X 10190,125262,65
¿611 X 100,723
¿3228,800488
8
Praktikum Aerodinamika 2011
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K ) (1−0,3783228,800488
98744,8 )
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[1−0,378(0,032698435)]
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[ 1−0,0012360008 ]
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[ 0,98763992 ]
ρ=1,138378377Kg
m3.86 %=0,97 %
ρ=1,2Kg
m3( pembulatan)
Viscositas Udara
μμ0
=( TT 0 )
32 .
T0+110
T+110
μ1,7894 x10−5 =( 298,5
288,16 )32 .
288,16+110298,5+110
μ=( 298,5288,16 )
32 .
288,16+110298,5+110
. 1,7894 x 10−5
μ=1,023 x 0,97 x1,7894 x 1 0−5
μ=1,775 x 10−5
9
Praktikum Aerodinamika 2011
2.1.3 Tabulasi Data Hasil Pengujian Plat (Flate)
No Frekuensi (Hz)∆h(m)
V(m/s)
D (N) S = p x l (m2) CD
1 10 Hz 0,004 m 8,09 m/s 0,63 N 0,0165 m2 0,9
2 15 Hz 0,006 m 9,9 m/s 1,71 N 0,0165 m2 1,8
3 20 Hz 0,01 m 12,8 m/s 3,09 N 0,0165 m2 1,9
10
Praktikum Aerodinamika 2011
2.1.4 Analisis Data Pengujian Plat (Flate)
Panjang = 30 cm = 0,3 m
Lebar = 5,5 cm = 0,055 m
Panjang x Lebar = 0,3m x 0,055m = 0,0165 m2
a. Frekuensi 10 Hz
∆ h=0,4 cm=0,004 m
D=2,1 x 0,3 N=0,63 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,63N
1,2Kg
m3 x¿¿
11
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 1,21,29587238
¿0,926017112
Cd= [0,9 ]
b. Frekuensi 15∆ h=0,6 cm=0,006 mD=5,7 x 0,3 N=1,71 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,006 m
1,2Kg
m3
¿√ 117,72Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√98,1m2
s2
V= [ 9,9 m/ s ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 1,71N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 3,421,940598
¿1,76234336
12
Praktikum Aerodinamika 2011
Cd= [1,8 ]
c. Frekuensi 20∆ h=1cm=0,01 mD=10,3 x 0,3 N=3,09 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,01 m
1,2Kg
m3
¿√ 196,2Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√163,5m2
s2
¿12,78671185
V= [12,8 m / s ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 1,71N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 3,421,940598
¿1,76234336
13
Praktikum Aerodinamika 2011
Cd= [1,9 ]
Gambar Grafik Pengujian Plat V (kecepatan) terhadap CD (Coeffisien Drag)
14
8,09 m/s 9,9 m/s 12,8 m/s0
0.20.40.60.8
11.21.41.61.8
2
CD
CD
V m/s
Cd
Praktikum Aerodinamika 2011
2.1.5 Tabulasi Data Pengujian Bola (Ball)
No Frekuensi (Hz)∆h(m)
V(m/s)
D (N) S = d2/4 (m2) CD
1 10 Hz 0,003 m 7,01 m/s 0,09 N 5,7 x 10-3 m2 0,54
2 15 Hz 0,007 m 10,7 m/s 0,18 N 5,7 x 10-3 m2 0,46
3 20 Hz 0,01 m 12,8 m/s 0,3 N 5,7 x 10-3 m2 0,54
15
Praktikum Aerodinamika 2011
2.1.6 Analisis Data Pengujian Bola (Ball)
Diameter Bola = 8,5 cm = 0,085 m
S=3,14 x 0,0852
4
¿ 0,02268654
¿5,7 x10−3 m2
a. Frekuensi 10 Hz
∆ h=0,3 cm=0,003 m
D=0,3 x 0,3 N=0,09N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,003 m
1,2Kg
m3
¿√ 58,86Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√49,05m2
s2
¿7,003570518
V= [7,01 m /s ]
16
Praktikum Aerodinamika 2011
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,09N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,180,336118284
¿0,535525761
Cd= [0,54 ]
b. Frekuensi 15∆ h=0,7 cm=0,007 mD=0,6 x0,3 N=0,18N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,007 m
1,2Kg
m3
¿√ 137,34Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√114,45m2
s2
¿10,69813068
V= [10,7 m / s ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
17
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 2 x 0,18N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,360,7831116
¿0,459704593
Cd= [0,46 ]
c. Frekuensi 20∆ h=1cm=0,01 mD=1 x 0,3 N=0,3 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,01 m
1,2Kg
m3
¿√ 196,2Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√163,5m2
s2
¿12,78671185
V= [12,8 m / s ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
18
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 2 x 0,3 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,61,1206656
¿0,535396107
Cd= [0,54 ]
Gambar Grafik Pengujian Plat V (kecepatan) terhadap CD (Coeffisien Drag)
19
7,01 m/s 10,7 m/s 12,8 m/s0.42
0.44
0.46
0.48
0.5
0.52
0.54
0.56
CD
CD
V m/s
Cd
Praktikum Aerodinamika 2011
2.1.7 Tabulasi Data Pengujian Kerucut (Cone)
No Frekuensi (Hz)∆h(m)
V(m/s)
D (N) S = d2/4(m2) CD
1 10 Hz 0,004 m 8,09 m/s 0,15 N 7,85 x 10-3 m2 0,5
2 15 Hz 0,009 m 12,2 m/s 0,33 N 7,85 x 10-3 m2 0,5
3 20 Hz 0,014 m 15,2 m/s 0,66 N 7,85 x 10-3 m2 0,6
20
Praktikum Aerodinamika 2011
2.1.8 Analisis Data Pengujian Kerucut (Cone)
Diameter Bola = 10 cm = 0,1 m
S=3,14 x 0,12
4
¿ 0,03144
¿7,8 x10−3m2
a. Frekuensi 10 Hz
∆ h=0,4 cm=0,004 m
D=0,5 x 0,3 N=0,15N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
21
Praktikum Aerodinamika 2011
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,15N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,30,616521102
¿0,486601349
Cd= [0,5 ]
b. Frekuensi 15∆ h=0,9 cm=0,009 mD=1,1 x 0,3 N=0,33 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,009 m
1,2Kg
m3
¿√ 176,8Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√147,15m2
s2
¿12,13053997
V= [12,2 m /s ]
22
Praktikum Aerodinamika 2011
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,33N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,661,4020728
¿0,470731619
Cd= [0,5 ]
c. Frekuensi 20∆ h=1cm=0,014 mD=2,2 x 0,3 N=0,66 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,014 m
1,2Kg
m3
¿√ 274,68Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√228,9m2
s2
¿15,1294415
23
Praktikum Aerodinamika 2011
V= [15,2 m /s ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,66 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,322,1763968
¿0,606507048
Cd= [0,6 ]
Gambar Grafik Pengujian Plat V (kecepatan) terhadap CD (Coeffisien Drag)
24
8,09 m/s 12,2 m/s 15,2 m/s0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5 0.5
0.600000000000001
CD
CD
V m/s
Cd
Praktikum Aerodinamika 2011
2.2 Data Praktikum Pengujian Wing dan Wing Flap
Gambar Wing Non Flap
2.2.1 Data Kondisi Lingkugan Praktikum
Temperatur (T) : 27,5° C = 300,5 °K
Kelembaban (%) : 80 %
Ketinggian tempat (h) : 730 m = 2395.13 ft
Tekanan Udara (P) : 1008 mBar = 1,008 Kg/cm2
= 9,8 x 1,008 x 10000
= 98784 N/m2 (Pa)
2.2.2 Kerapatan dan Viscositas udara
Kerapatan Udara
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
e=611 X 107,5 (T – 273,15 )
237,3+(T – 271,15 )
¿611 X 107,5 (300,5−273,15)
237,3+ (300,5−273,5)
25
Praktikum Aerodinamika 2011
¿611 X 107,5(27)
237,3+27
¿611 X 10202,5
300,15
¿611 X 100,7
¿3062,253997
¿3062,3
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
¿98784
N
m2
287.(300 ,50 K ) (1−0,3783062,398784 )
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[1−0,378(0,031)]
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[ 1−0,011718]
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[ 0,988282 ]
ρ=1,1365243Kg
m3.80 %=0,91 %
ρ=1,2Kg
m3( pembulatan)
Viscositas Udara
μμ0
=( TT 0 )
32 .
T0+110
T+110
μ1,7894 x10−5 =( 300,5
288,16 )32 .
288,16+110300,5+110
26
Praktikum Aerodinamika 2011
μ=( 300,5288,16 )
32 .
288,16+110300,5+110
. 1,7894 x 10−5
μ=1,028 x 0,97 x1,7894 x 1 0−5
μ=1,784 x10−5
2.2.3 Tabulasi Data Pengujian Wing Non Flap
Frekuensi (Hz)
∝5 ° ∝7,5 ° ∝12,5 °
∆ h (m)Lift (N)
Drag (N) ∆ h (m)Lift (N)
Drag (N) ∆ h (m)Lift (N)
Drag (N)
10 Hz 0,004 m 0,3 N 0,09 N 0,004 m 0,4 N 0,12 N 0,004 m 0,6 N 0,15 N
15 Hz 0,008 m 0,8 N 0,15 N 0,008 m 1 N 0,24 N 0,008 m 1,5 N 0,36 N
20 Hz 0,013 m 1,6 N 0,33 N 0,013 m 2 N 0,42 N 0,013 m 3 N 0,66 N
27
Praktikum Aerodinamika 2011
Tabel 2 Coeffisien Lift
F (Hz)
∝5 ° ∝7,5 ° ∝12,5 °
∆ h Lift C l ∆ h Lift C l ∆ h Lift C l
10 Hz 0,004 m 0,3 N 0,2 0,004 m 0,4 N 0,3 0,004 m 0,6 N 0,4
15 Hz 0,008 m 0,8 N 0,3 0,008 m 1 N 0,4 0,008 m 1,5 N 0,5
20 Hz 0,013 m 1,6 N 0,4 0,013 m 2 N 0,5 0,013 m 3 N 0,6
∑ Cl
30,3
∑ Cl
30,4
∑ Cl
30,5
28
Praktikum Aerodinamika 2011
Tabel 3 Coeffisien Drag
F (Hz)
∝5 ° ∝7,5 ° ∝12,5 °
∆ h Drag Cd ∆ h Drag Cd ∆ h Drag Cd
10 Hz 0,004 m 0,09 N 0,1 0,004 m 0,12 N 0,1 0,004 m 0,15 N 0,1
15 Hz 0,008 m 0,15 N 0,1 0,008 m 0,24 N 0,1 0,008 m 0,36 N 0,1
20 Hz 0,013 m 0,33 N 0,1 0,013 m 0,42 N 0,1 0,013 m 0,66 N 0,1
∑ Cd
30,1
∑ Cd
30,1
∑ Cd
30,1
29
Praktikum Aerodinamika 2011
2.2.4 Analisis Data Pengujian Wing non Flap
Panjang Penampang Sayap = 20 cm = 0,2 m
Panjang Chord Sayap = 18,5 cm = 0,185 m
S=0,2 x 0,185
¿0,037 m2
a. Frekuensi 10 Hz ∝5 °
∆ h=0,4 cm=0,004 m
L=0,3 x 1N=0,3 N
D=0,3 x 0,3 N=0,09N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
30
Praktikum Aerodinamika 2011
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 0,3 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,62,90589564
¿0,206476788
C l=[ 0,2 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,09N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,182,90589564
¿0,061943036
Cd= [0,1 ]
b. Frekuensi 10 ∝7,5 °∆ h=0,9 cm=0,004 mL=0,4 x1 N=0,4 ND=0,4 x0,3 N=0,12N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
31
Praktikum Aerodinamika 2011
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 0,4 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,82,90589564
¿0,275302384
C l=[ 0,3 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,12N
1,2Kg
m3 x¿¿
32
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 0,242,90589564
¿0,082590715
Cd= [0,1 ]
c. Frekuensi 10 ∝12,5 °∆ h=0,4 cm=0,004 mL=0,6 x 1N=0,6 ND=0,5 x 0,3 N=0,15N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
33
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 2 x 0,6 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,22,90589564
¿0,412953577
C l=[ 0,4 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,15N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,32,90589564
¿0,103238394
Cd= [0,1 ]
d. Frekuensi 15 ∝5 °∆ h=0,8 cm=0,008 mL=0,8 x 1N=0,8 ND=0,5 x 0,3 N=0,15N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,008 m
1,2Kg
m3
34
Praktikum Aerodinamika 2011
¿√ 156,96Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√130,8m2
s2
¿11,43678276
V= [11,5 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 0,8 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,65,8719
¿0,272484204
C l=[ 0,3 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,15N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,35,8719
¿0,051090788
Cd= [0,1 ]
e. Frekuensi 15 ∝5 °
35
Praktikum Aerodinamika 2011
∆ h=0,8 cm=0,0 08 mL=0,8 x 1N=0,8 ND=0,5 x 0,3 N=0,15N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,008 m
1,2Kg
m3
¿√ 156,96Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√130,8m2
s2
¿11,43678276
V= [11,5 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 0,8 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,65,8719
¿0,272484204
C l=[ 0,3 ]
36
Praktikum Aerodinamika 2011
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,15N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,35,8719
¿0,051090788
Cd= [0,1 ]
f. Frekuensi 15 ∝7,5 °∆ h=0,8 cm=0,008 mL=1 x1 N=1 ND=0,8 x 0,3 N=0,24 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,008 m
1,2Kg
m3
¿√ 156,96Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√130,8m2
s2
¿11,43678276
37
Praktikum Aerodinamika 2011
V= [11,5 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 1 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 25,8719
¿0,340605225
C l=[ 0,4 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,24 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,485,8719
¿0,081745261
Cd= [0,1 ]
g. Frekuensi 15 ∝12,5 °∆ h=0,8 cm=0,008 mL=1,5 x1 N=1,5 ND=1,2 x 0,3 N=0,36 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
38
Praktikum Aerodinamika 2011
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,008 m
1,2Kg
m3
¿√ 156,96Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√130,8m2
s2
¿11,43678276
V= [11,5 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 1,5 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 35,8719
¿0,510907883
C l=[ 0,5 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,36 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,725,8719
39
Praktikum Aerodinamika 2011
¿0,122617892
Cd= [0,1 ]
h. Frekuensi 20 ∝5 °∆ h=1,3 cm=0,013 mL=1,6 x 1N=1,6 ND=1,1 x 0,3 N=0,33 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,013 m
1,2Kg
m3
¿√ 255,06Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√212,55m2
s2
¿14,57909462
V= [14,6 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 1,6 N
1,2Kg
m3 x¿¿
40
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 3,29,464304
¿0,338112554
C l=[ 0,4 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,33N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,669,464304
¿0,069735714
Cd= [0,1 ]
i. Frekuensi 20 ∝7,5 °∆ h=1,3 cm=0,013 mL=2 x1 N=2ND=1,4 x0,3 N=0,42N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,013 m
1,2Kg
m3
¿√ 255,06Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
41
Praktikum Aerodinamika 2011
¿√212,55m2
s2
¿14,57909462
V= [14,6 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 2 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 49,464304
¿0,422640692
C l=[ 0,5 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,42N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,849,464304
¿0,088754545
Cd= [0,1 ]
j. Frekuensi 20 ∝12,5 °∆ h=1,3 cm=0,013 mL=3 x 1 N=3ND=2,2 x 0,3 N=0,66 N
42
Praktikum Aerodinamika 2011
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,013 m
1,2Kg
m3
¿√ 255,06Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√212,55m2
s2
¿14,57909462
V= [14,6 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 3 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 69,464304
¿0,633961039
C l=[ 0,6 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
43
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 2 x 0,66 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,329,464304
¿0,139471428
Cd= [0,1 ]
44
5 7.5 12.50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Cl
Cl
α
CL
Praktikum Aerodinamika 2011
Gambar Grafik ∝ terhadap Cl Wing Non Flap
Gambar Grafik ∝ terhadap Cd Wing Non Flap
CL/Cd
∝5 °=0,30,1
=3
∝7,5 °=0,40,1
=4
∝12,5 °=0,50,1
=5
45
5 7.5 12.50
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
CD
CD
α
Cd
5 7.5 12.50
1
2
3
4
5
6
CL/CD
CL/CD
α
Cl/C
d
Praktikum Aerodinamika 2011
Gambar Grafik ∝ terhadap Cl/Cd Wing Non Flap
2.3 Data Praktikum Pengujian Wing With Flap2.3.1 Data Kondisi Lingkugan Praktikum
Temperatur (T) : 27,5° C = 300,5 °K
Kelembaban (%) : 80 %
Ketinggian tempat (h) : 730 m = 2395.13 ft
Tekanan Udara (P) : 1008 mBar = 1,008 Kg/cm2
= 9,8 x 1,008 x 10000
= 98784 N/m2 (Pa)
2.3.2 Kerapatan dan Viscositas udara
Kerapatan Udara
46
5 7.5 12.50
1
2
3
4
5
6
CL/CD
CL/CD
α
Cl/C
d
Praktikum Aerodinamika 2011
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
e=611 X 107,5 (T – 273,15 )
237,3+(T – 271,15 )
¿611 X 107,5 (300,5−273,15)
237,3+ (300,5−273,5)
¿611 X 107,5(27)
237,3+27
¿611 X 10202,5
300,15
¿611 X 100,7
¿3062,253997
¿3062,3
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
¿98784
N
m2
287.(300 ,50 K ) (1−0,3783062,398784 )
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[1−0,378(0,031)]
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[ 1−0,011718]
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[ 0,988282 ]
ρ=1,1365243Kg
m3.80 %=0,91 %
47
Praktikum Aerodinamika 2011
ρ=1,2Kg
m3( pembulatan)
Viscositas Udara
μμ0
=( TT 0 )
32 .
T0+110
T+110
μ1,7894 x10−5 =( 300,5
288,16 )32 .
288,16+110300,5+110
μ=( 300,5288,16 )
32 .
288,16+110300,5+110
. 1,7894 x 10−5
μ=1,028 x 0,97 x1,7894 x 1 0−5
μ=1,784 x10−5
2.3.3 Tabulasi Data Pengujian Wing With Flap
Frekuensi (Hz)
∝5 ° ∝7,5 ° ∝12,5 °
∆ h (m)Lift (N)
Drag (N) ∆ h (m)Lift (N)
Drag (N) ∆ h (m)Lift (N)
Drag (N)
48
Praktikum Aerodinamika 2011
10 Hz 0,004 m 0,4 N 0,09 N 0,004 m 0,6 N 0,15 N 0,004 m 0,8 N 0,21 N
15 Hz 0,009 m 1 N 0,27 N 0,009 m 1,5 N 0,39 N 0,009 m 2,1 N 0,57 N
20 Hz 0,015 m 1,7 N 0,48 N 0,015 m 2,8 N 0,69 N 0,015 m 4 N 0,93 N
Tabel 2 Coeffisien Lift
F (Hz)
∝0° ∝5 ° ∝10 °
∆ h Lift C l ∆ h Lift C l ∆ h Lift C l
49
Praktikum Aerodinamika 2011
10 Hz 0,004 m 0,4 N 0,3 0,004 m 0,6 N 0,4 0,004 m 0,8 N 0,6
15 Hz 0,009 m 1 N 0,3 0,009 m 1,5 N 0,5 0,009 m 2,1 N 0,6
20 Hz 0,015 m 1,7 N 0,3 0,015 m 2,8 N 0,5 0,015 m 4 N 0,7
∑ Cl
30,3
∑ Cl
30,4
∑ Cl
30,6
Tabel 3 Coeffisien Drag
F (Hz)
∝5 ° ∝7,5 ° ∝12,5 °
∆ h Drag Cd ∆ h Drag Cd ∆ h Drag Cd
50
Praktikum Aerodinamika 2011
10 Hz 0,004 m 0,09 N 0,1 0,004 m 0,15 N 0,1 0,004 m 0,21 N 0,1
15 Hz 0,009 m 0,27 N 0,1 0,009 m 0,39 N 0,1 0,009 m 0,57 N 0,1
20 Hz 0,015 m 0,48 N 0,1 0,015 m 0,69 N 0,1 0,015 m 0,93 N 0,1
∑ Cd
30,1
∑ Cd
30,1
∑ Cd
30,1
2.3.4 Analisis Data Pengujian Wing with Flap
Panjang Penampang Sayap = 20 cm = 0,2 m
Panjang Chord Sayap = 18,5 cm = 0,185 m
S=0,2 x 0,185
¿0,037 m2
a. Frekuensi 10 Hz ∝0°
∆ h=0,4 cm=0,004 m
51
Praktikum Aerodinamika 2011
L=0,4 x1 N=0,4 N
D=0,3 x 0,3 N=0,09N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 0,4 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,82,90589564
¿0,275302384
52
Praktikum Aerodinamika 2011
C l=[ 0,3 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,09N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,182,90589564
¿0,061943036
Cd= [0,1 ]
b. Frekuensi 10 Hz ∝5 °
∆ h=0,4 cm=0,004 m
L=0,6 x 1N=0,6 N
D=0,5 x 0,3 N=0,15N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
53
Praktikum Aerodinamika 2011
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 0,6 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,22,90589564
¿0,412953577
C l=[ 0,4 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,15N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,32,90589564
¿0,103238394
Cd= [0,1 ]
c. Frekuensi 10 Hz ∝10 °
∆ h=0,4 cm=0,004 m
L=0,6 x 1N=0,8 N
D=0,7 x0,3 N=0,21N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
54
Praktikum Aerodinamika 2011
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 0,8 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,62,90589564
¿0,550604769
C l=[ 0,6 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,21N
1,2Kg
m3 x¿¿
55
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 0,422,90589564
¿0,144533752
Cd= [0,1 ]
d. Frekuensi 15 Hz ∝0°
∆ h=0,4 cm=0,009 m
L=1 x1 N=1 N
D=0,9 x 0,3 N=0,27 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,009 m
1,2Kg
m3
¿√ 176,58Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√147,15m2
s2
¿12,13053997
V= [12,2 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
56
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 2 x 1 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 26,608496
¿0,302640721
C l=[ 0,3 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,27 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,546,608496
¿0,081712994
Cd= [0,1 ]
e. Frekuensi 15 Hz ∝5 °
∆ h=0,4 cm=0,009 m
L=1,5 x1 N=1,5 N
D=1,3 x 0,3 N=0,39 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,009 m
1,2Kg
m3
57
Praktikum Aerodinamika 2011
¿√ 176,58Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√147,15m2
s2
¿12,13053997
V= [12,2 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 1,5 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 36,608496
¿0,453961082
C l=[ 0,5 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,39N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,786,608496
¿0,11802988
Cd= [0,1 ]
58
Praktikum Aerodinamika 2011
f. Frekuensi 15 Hz ∝10 °
∆ h=0,4 cm=0,009 m
L=2,1 x1 N=2,1 N
D=1,9 x 0,3 N=0,57 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,009 m
1,2Kg
m3
¿√ 176,58Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√147,15m2
s2
¿12,13053997
V= [12,2 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 2,1 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 4,26,608496
¿0,635545516
59
Praktikum Aerodinamika 2011
C l=[ 0,6 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,57 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,146,608496
¿0,172505211
Cd= [0,1 ]
g. Frekuensi 20 Hz ∝0°
∆ h=0,4 cm=0,015 m
L=1,7 x 1N=1,7 N
D=1,6 x 0,3 N=0,48 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,015 m
1,2Kg
m3
¿√ 294,3Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√245,25m2
s2
60
Praktikum Aerodinamika 2011
¿15,66045976
V= [15,7 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 1,7 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 3,410,944156
¿0,310668086
C l=[ 0,3 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,48N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,9610,944156
¿0,087718047
Cd= [0,1 ]
h. Frekuensi 20 Hz ∝5 °
∆ h=0,4 cm=0,015 m
L=2,8 x 1N=2,8 N
D=2,3 x 0,3 N=0,69 N
61
Praktikum Aerodinamika 2011
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,015 m
1,2Kg
m3
¿√ 294,3Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√245,25m2
s2
¿15,66045976
V= [15,7 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 2,8 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 5,610,944156
¿0,511688612
C l=[ 0,5 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
62
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 2 x 0,69N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,3810,944156
¿0,126094693
Cd= [0,1 ]
i. Frekuensi 20 Hz ∝10 °
∆ h=0,4 cm=0,015 m
L=4 x1 N=4 N
D=3,1 x 0,3 N=0,93 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,015 m
1,2Kg
m3
¿√ 294,3Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√245,25m2
s2
¿15,66045976
V= [15,7 m / s ]
63
Praktikum Aerodinamika 2011
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 4 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 810,944156
¿0,730983732
C l=[ 0,7 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,93N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,8610,944156
¿0,169953717
Cd= [0,1 ]
64
0 derajat 5 derajat 10 derajat0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Cl
Cl
α
CL
Praktikum Aerodinamika 2011
Gambar Grafik ∝ terhadap Cl Wing With Flap
Gambar Grafik ∝ terhadap Cd Wing With Flap
CL/Cd
∝5 °=0,30,1
=3
65
0 derajat 5 derajat 10 derajat0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Cl
Cl
α
CL
0 derajat 5 derajat 10 derajat0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
Cd
Cd
α
Cd
Praktikum Aerodinamika 2011
∝7,5 °=0,40,1
=4
∝12,5 °=0,60,1
=6
Gambar Grafik ∝ terhadap Cl/Cd Wing With Flap
2.4 Data Praktikum Pengujian Wing
2.4.1 Data Kondisi Lingkugan Praktikum
66
0 derajat 5 derajat 10 derajat0
1
2
3
4
5
6
7
Cl/Cd
Cl/Cd
α
Cl/C
d
Praktikum Aerodinamika 2011
Temperatur (T) : 27,5° C = 300,5 °K
Kelembaban (%) : 75,5 %
Ketinggian tempat (h) : 730 m = 2395.13 ft
Tekanan Udara (P) : 1008 mBar = 1,008 Kg/cm2
= 9,8 x 1,008 x 10000
= 98784 N/m2 (Pa)
2.4.2 Kerapatan dan Viscositas udara
Kerapatan Udara
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
e=611 X 107,5 (T – 273,15 )
237,3+(T – 271,15 )
¿611 X 107,5 (300,5−273,15)
237,3+ (300,5−273,5)
¿611 X 107,5(27)
237,3+27
¿611 X 10202,5
300,15
¿611 X 100,7
¿3062,253997
¿3062,3
ρ= PR . T (1−0,378
eP )
¿98784
N
m2
287.(300 ,50 K ) (1−0,3783062,398784 )
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[1−0,378(0,031)]
67
Praktikum Aerodinamika 2011
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[ 1−0,011718]
¿98744,8
N
m2
287.(298 , 50 K )[ 0,988282 ]
ρ=1,1365243Kg
m3.75,5 %=0,85 %
ρ=1,2Kg
m3( pembulatan)
Viscositas Udara
μμ0
=( TT 0 )
32 .
T0+110
T+110
μ1,7894 x1 0−5 =( 300,5
288,16 )32 .
288,16+110300,5+110
μ=( 300,5288,16 )
32 .
288,16+110300,5+110
. 1,7894 x 10−5
μ=1,028 x 0,97 x1,7894 x 1 0−5
μ=1,784 x10−5
68
Praktikum Aerodinamika 2011
2.4.3 Tabulasi Data Pengujian Wing
Frekuensi (Hz)
∝0°
∆ h (m) Lift (N) Drag (N) Cl Cd
10 Hz 0,004 m 0,7 N 0,12 N 0,2 0,1
15 Hz 0,009 m 3,6 N 0,18 N 0,5 0,1
20 Hz 0,014 m 8,5 N 0,66 N 0,9 0,2
∑ Cl
3,∑Cd
30,5 0,1
69
Praktikum Aerodinamika 2011
Tabel 2
Frekuensi (Hz)
∝5 °
∆ h (m) Lift (N) Drag (N) Cl Cd
10 Hz 0,003 m 2 N 0,15 N 0,9 0,1
15 Hz 0,007 m 5,8 N 0,33 N 1,1 0,1
20 Hz 0,012 m 9,7 N 0,6 1,1 0,1
∑ Cl
3,∑Cd
31,0 0,1
70
Praktikum Aerodinamika 2011
Tabel 3
Frekuensi (Hz)
∝10 °
∆ h (m) Lift (N) Drag (N) Cl Cd
10 Hz 0,003 m 2,2 N 0,15 N 1,0 0,1
15 Hz 0,007 m 6,2 N 0,45 N 1,2 0,1
20 Hz 0,012 m 10 N 0,99 N 1,1 0,1
∑ Cl
3,∑Cd
31,1 0,1
71
Praktikum Aerodinamika 2011
Tabel 4
Frekuensi (Hz)
∝12,5 °
∆ h (m) Lift (N) Drag (N) Cl Cd
10 Hz 0,003 m 2,5 N 0,3 N 1,2 0,1
15 Hz 0,007 m 6 N 1,2 N 1,2 0,2
20 Hz 0,012 m 11 N 1,83 N 1,2 0,2
∑ Cl
3,∑Cd
31,2 0,2
72
Praktikum Aerodinamika 2011
2.4.4 Analisis Data Pengujian Wing
Panjang Penampang Sayap = 40 cm = 0,4 m
Panjang Chord Sayap = 18,5 cm = 0,185 m
S=0,2 x 0,185
¿0,074 m2
a. Frekuensi 10 Hz ∝0°
∆ h=0,4 cm=0,004 m
L=0 ,7 x1 N=0 ,7 N
D=0 , 4 x 0,3 N=0 , 12 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,004 m
1,2Kg
m3
¿√ 78,48Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√65,4m2
s2
¿8,087026648
V= [8,09 m / s ]
73
Praktikum Aerodinamika 2011
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 0 ,7 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,45,81179128
¿0,2 40889586
C l=[ 0 , 2 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0 , 12 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0 , 245,81179128
¿0,041295357
Cd= [0,1 ]
b. Frekuensi 10 Hz ∝5 °
∆ h=0 , 3 cm=0,00 3 m
L=2 x1 N=2N
D=0,5 x 0,3 N=0,15N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,00 3m
1,2Kg
m3
74
Praktikum Aerodinamika 2011
¿√ 58,86Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√49,05m2
s2
¿7,003570518
V= [7,01 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 2 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 44,36364088
¿0 ,916665717
C l=[ 0 , 9 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,15N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,34,36364088
¿0 ,068749928
75
Praktikum Aerodinamika 2011
Cd= [0,1 ]
c. Frekuensi 10 Hz ∝10 °
∆ h=0 , 3 cm=0,00 3 m
L=2,2 x1 N=2,2 N
D=0 ,5 x 0,3 N=0 , 15 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,00 3m
1,2Kg
m3
¿√ 58,86Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√49 , 05m2
s2
¿7,003570518
V= [7,01 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 2,2 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 4,44,36364088
76
Praktikum Aerodinamika 2011
¿1,00833229
C l=[ 1,0 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,15N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,34,36364088
¿0,068749928
Cd= [0,1 ]
d. Frekuensi 10 Hz ∝12,5 °
∆ h=0,3 cm=0,003 m
L=2,5 x 1N=2,5 N
D=1 x 0,3 N=0,3 N
V=√ 2 . ρa ir . g .∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,003 m
1,2Kg
m3
¿√ 58,86Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
77
Praktikum Aerodinamika 2011
¿√49,05m2
s2
¿7,003570518
V= [7,01 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 2,5 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 54,36364088
¿1,145832147
C l=[ 1,2 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,3 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,64,36364088
¿0,137499857
Cd= [0,1 ]
e. Frekuensi 15 Hz ∝0°
∆ h=0,9 cm=0,009 m
L=3,6 x 1N=3,6 N
78
Praktikum Aerodinamika 2011
D=0,6 x0,3 N=0,18N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,00 9m
1,2Kg
m3
¿√ 176,58Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√147,15m2
s2
¿12,13053997
V= [12,2 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 3,6 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 7,213,216992
¿0,544753299
C l=[ 0,5 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
79
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 2 x 0 , 18 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,3613,216992
¿0 ,027237664
Cd= [0,1 ]
f. Frekuensi 15 Hz ∝5 °
∆ h=0 , 7 cm=0,007 m
L=5,8 x1 N=5,8 N
D=1,1 x 0,3 N=0,33 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,007 m
1,2Kg
m3
¿√ 137,34Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√114,45m2
s2
¿10.69813068
V= [10,7 m / s ]
80
Praktikum Aerodinamika 2011
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 5,8 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 11,610,166712
¿1 ,140978519
C l=[ 1 ,1 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0 , 33 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,6 610,166712
¿0 ,064917743
Cd= [0,1 ]
g. Frekuensi 15 Hz ∝10 °
∆ h=0,7 cm=0,007 m
L=6,2 x1 N=6,2 N
D=1,5 x 0,3 N=0,45 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,007 m
1,2Kg
m3
81
Praktikum Aerodinamika 2011
¿√ 137,34Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√114,45m2
s2
¿10.69813068
V= [10,7 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 6,2 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 12,410,166712
¿1,219666693
C l=[ 1,2 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,45N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 0,910,166712
¿0,088524195
82
Praktikum Aerodinamika 2011
Cd= [0,1 ]
h. Frekuensi 15 Hz ∝12,5 °
∆ h=0,7 cm=0,007 m
L=6 x 1 N=6 N
D=4 x 0,3 N=1,2 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,007 m
1,2Kg
m3
¿√ 137,34Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√114,45m2
s2
¿10.69813068
V= [10,7 m / s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 6 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1210,166712
83
Praktikum Aerodinamika 2011
¿1,180322606
C l=[ 1,2 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 1,2 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 2,410,166712
¿0,236064521
Cd= [0 , 2 ]
i. Frekuensi 20 Hz ∝0°
∆ h=1,4 cm=0,014 m
L=8,5 x 1N=8,5 N
D=2,2 x 0,3 N=0,66 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,014 m
1,2Kg
m3
¿√ 274,68Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
84
Praktikum Aerodinamika 2011
¿√228,9m2
s2
¿15,1294415
V= [15,2 m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 8,5 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1720,516352
¿0,828607347
C l=[ 0,9 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,66 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,3220,516352
¿0,064338923
Cd= [0,2 ]
j. Frekuensi 20 Hz ∝5 °
∆ h=1 , 2cm=0,0 12m
L=9,7 x 1N=9,7 N
85
Praktikum Aerodinamika 2011
D=2 x 0,3 N=0,6 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,0 12 m
1,2Kg
m3
¿√ 2 35,44Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√196,2m2
s2
¿1 4,00714104
V= [14,01m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 9,7 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 19,417,42967288
¿1,113044412
C l=[ 1,1 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
86
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 2 x 0 , 6N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,217,42967288
¿0,06 8848107
Cd= [0 , 1 ]
k. Frekuensi 20 Hz ∝10 °
∆ h=1,2 cm=0,012 m
L=10 x1 N=10 N
D=3,3 x 0,3 N=0,99 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,012 m
1,2Kg
m3
¿√ 235,44Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√196,2m2
s2
¿14,00714104
V= [14,01m /s ]
87
Praktikum Aerodinamika 2011
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x 10 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 2017,42967288
¿1,147468466
C l=[ 1,1 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 0,99N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 1,9817,42967288
¿0,113599378
Cd= [0,1 ]
l. Frekuensi 20 Hz ∝12,5 °
∆ h=1,2 cm=0,012 m
L=11 x 1 N=11 N
D=6,1 x 0,3 N=1,83 N
V=√ 2 . ρair . g . ∆ hρudara
88
Praktikum Aerodinamika 2011
V=√ 2 x1000Kgm3 x 9,81
ms2 x0,012 m
1,2Kg
m3
¿√ 235,44Kgm3
ms2 m
1,2Kg
m3
¿√196,2m2
s2
¿14,00714104
V= [14,01m /s ]
C l=
L12
. ρ . V 2 . S
¿ 2 x11 N
1,2Kg
m3 x¿¿
¿ 2217,42967288
¿1 ,262215312
C l=[ 1 ,2 ]
Cd=
D12
. ρ .V 2 . S
¿ 2 x 1,83N
1,2Kg
m3 x¿¿
89
Praktikum Aerodinamika 2011
¿ 3,6617,42967288
¿0 ,209986729
Cd= [0 , 2 ]
Gambar Grafil ∝ terhadap CL
90
0 derajat 5 derajat 10 derajat 12,5 derajat0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Cl
Cl
α
Cl
0 derajat 5 derajat 10 derajat 12,5 derajat0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
Cd
Cd
α
Cd
Praktikum Aerodinamika 2011
Gambar Grafil ∝ terhadap Cd
CL/Cd
∝0°=0,50,1
=5
∝5 °=1,00,1
=10
∝10 °=1,10,1
=11
∝12,5 °=1,20,2
=6
Gambar Grafil ∝ terhadap CL/Cd
91
0 derajat 5 derajat 10 derajat 12,5 derajat0
2
4
6
8
10
12
Cl/Cd
Cl/Cd
α
Cl/C
d
Praktikum Aerodinamika 2011
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari hasil praktikum pengujian Bola, Plat, Kerucut dan Wing
diketahui drag dan lift dari pengujian terowongan angin dari situlah kita dapat
mengetahui Coeffisient Lift dan Coeffisient Drag yang tertera pada tabulasi data.
Dengan mengetahui Coeffisient Lift dan Coeffisient Drag kita
dapat memanfaatkannya atau dapat mengetahui apakah benda tersebut
mempunyai daya angkat (lift) dan daya hambat (drag) atau hanya daya angkat
(lift) dan daya hambat (drag) saja.
Kemudian dari wing tunnel yang diuji mengapa ukurannya kecil
karena itu merupakan skala dari bentuk aslinya agar sebelum pesawat terbang
wing tunnel tersebut dapat diuji terlebih dahulu sebelum hal yang tidak
memungkinkan terjadi
92
Praktikum Aerodinamika 2011
3.2 Saran
Mungkin ada sebagian alat penguji/terowongan angin yang kurang
ataupun tidak teliti seperti halnya pengukur lift dan drag yang akurasi nya mulai
berkurang harus segera dibenahi lagi.
Masalah benda uji mungkin harus diperbaharui lagi karena usia
yang sudah lama.
93
Praktikum Aerodinamika 2011
DARTAR PUSTAKA
1. Wikipedia.org (http//www.wikipedia.com/aerodinamika)
2. Shlicting, H : Boundary Layer Theory 7th Edition, McGraw Hill
3. Polhamus, E. C : A Review of some Reynolds Number Effects Related at
High Angles of Attack, NASA CR 3809. August 1984
4. Pope, A, Harper,J.J.,”Low Speed Wind Tunnel Testing”, John Wiley &
Sons, Inc, 1996, page. 183 – 189
5. Ganzer, U.,”Experimental Techniques in Aerodynamics”, Lecturer Series
for presentation at Bandung Institute of Technology, 1984.
6. Anderson, J.D.,”Fundamental of Aerodynamics”, McGraw Hill Int,2nd
edition,1991
7. Anderson, J.D., “Introduction to Flight”,McGraw Hiil Int.,3nd edition,
1989
8. Pope, A, Harper,J.J.,”Low Speed Wind Tunnel Testing”,John Wiley &
Sons, Inc, 1996
9. Schlicting, H.,”Boundary Layer Theory”, McGraw Hill Int.,7th edition,
1989
94