STUDI NUMERIK ALIRAN UDARA PADA MODEL PESAWAT SUKHOI SU-30-LIKE DENGAN LEADING EDGE SAYAP SLOTTED PADA KECEPATAN SUBSONIC

DAVID FERNANDO S, Ir. Sutrisno MSME., Ph.D.

2019 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Dalam Penelitian ini akan diteliti suatu studi kasus dimana geometri pesawat Sukhoi Su-30-like akan dimodifikasi pada bagian sayap, lebih spesifiknya di bagian Leading Edge terdapat modifikasi berupa fitur slotted yang diduga akan menghasilkan fenomena double vortex cores di sekitar bagian sayap pesawat. Computational Fluid Dynamics menjadi sarana utama dalam penelitian ini. Pembuatan Geometri dengan perangkat lunak Computer Aided Design (CAD). Setelah pembuatan geometri yang semirip mungkin dengan yang asli, tahap selanjutnya adalah meshing yang merupakan diskritisasi elemen fluida menjadi jumlah hingga atau disebut sebagai finite volume method. Pembuatan mesh harus sesuai kaidah hubungan antara konsep mekanika fluida lapis batas atau boundary layer dengan analisis metode numerik, mesh akan diuji kualitasnya dengan grid independency test. Setelah tahap meshing selesai maka akan dilakukan proses fluid simulation. Proses simulasi terdiri dari menentukan fluida, persamaan turbulensi yang dalam kasus ini menggunakan K-Omega SST, kondisi batas, algoritma solver, dan jumlah iterasi yang dalam penelitian ini mencapai > 400 iterasi. Bagian terakhir dari metodologi adalah post processing untuk menghasilkan data yang bisa dipahami secara komprehensif dan dibuatlah beberapa kesimpulan. Data yang akan diambil adalah Cl, Cd, Cl/Cd terhadap sudut serang pesawat, vortex trajectory velocity, lokasi vortex breakdown pada sayap dan canard, grafik koefisien tekanan pada sayap dan canard, dynamic pressure sepanjang vortex trajectory, vortex core region, dan data lainnya yang membutuhkan visualisasi yang cukup banyak. Hasil penelitian menunjukkan munculnya fenomena double vortex cores pada bagian slotted leading edge. Kesimpulan lain diantaranya Cl tertinggi pada sudut serang 40���° dan stall pada sudut serang 70���°, nilai Cd selalu meningkat seiring meningkatnya sudut serang, sudut serang 10���° paling menguntungkan dari segi Cl/Cd dan kesimpulan-kesimpulan lainnya.

In this research project, a case study research was conducted where the geometry of Sukhoi Su-30-like aircraft was modified, specifically at the leading edge part was modified with slotted leading edge part which are expected to generate double vortex cores phenomenon around the aircraft wing. Geometry modelling was conducted with computer aided design for to be meshed. Meshing process is the process to discretize fluid elements to finite amount or finite volume method. Mesh generation must conform the principle between the concepts of fluid mechanics, boundary layer, and numerical methods, mesh quality must be tested with mesh independency test. After mesh quality tested well, fluid simulation will be started. Fluid simulation consists of choosing fluid material, turbulence modelling applied in this case is K-Omega SST, boundary condition modelling, solver algorithm, and iteration exceeding 400 iterations. Post processing was conducted to data which can be comprehended and conclusions were made. The data which were generated consist of, Cl, Cd, Cl/Cd regarding to the angle of attack, vortex trajectory velocity, vortex breakdown location of canard and wing, pressure coefficient graph of canard and wing, dynamic pressure of vortex trajectory, vortex core region, and other data which need numerous visualization. Result indicated that double vortex cores occured at the slotted leading edge. Other results consisted of Cl value were the highest at angle of attack 40���°, stall occured at 70���°, Cd always rising regarding to rising angle of attack, Cl/Cd ratio at 10���° was the highest.

Kata Kunci : Aircrafts, CFD, Sukhoi, Vortex, Aerodynamics