Profil kecepatan pada Contracting Cone dan seksi uji Wind Tunnel

HUTOMO, Sri Gati, Ir. Sutrisno, MSME.,Ph.D

2007 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Pengujian sifat-sifat aerodinamis suatu desain misalnya aerofoil, body kendaraan, sudu-sudu dan sebagainya yang dilakukan dengan menggunakan model, membutuhkan sarana pengujian berupa suatu lorong angin (wind tunnel) . Pengujian model dengan menggunakan instalasi lorong angin sistem hembus (positive wind tunnel) diharapkan akan diperoleh hasil yang lebih optimal karena perangkat pendukung pengujian dapat dipasang secara leluasa tanpa mengganggu aliran fluidanya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik atau profil kecepatan pada contracting cone dan ruang uji dari wind tunnel sistem hembus tersebut. Pengukuran dilakukan pada contracting cone yang mempunyai rasio L/H (Lengh to High ratio) = 1 dan rasio He/We (Exit aspect ratio) = 1. Udara dialirkan ke instalasi lorong angin dengan menggunakan blower aksial yang mempunyai diameter impeler sebesar 50 cm. Penggerak blower adalah motor listrik AC, 4 kW, 3 phase, 50 Hz, pf 0,8 dilengkapi regulator tegangan untuk pengaturan putaran. Kecepatan diukur menggunakan pipa pitot pada penampang alir dan di sekitar dinding. Pengukuran dilakukan dengan variasi putaran 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm dan 2500 rpm. Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa pada contracting cone dari lorong angin mempunyai profil kecepatan mendekati aliran Falkner-Skan untuk corong konvergen atau aliran yang menuju ke satu titik sink. Jarak titik sink tersebut sebesar 0,8 L dari tepi hulu. Pada seksi uji yang merupakan ujung dari contracting cone tersebut, mempunyai profil kecepatan yang cukup seragam pada berbagai kecepatan, dengan kecepatan maksimal sebesar 15,536 m/s pada putaran sebesar 2500 rpm.

The aerodynamics testing of model such as aerofoil, vehicle body, blades, etc requires a wind tunnel. Utilization of a positive wind tunnel for testing such a model will give better results because the flowing air is not disturbed by the installation of the measurement and supporting devices of the wind tunnel. This research aims to study the characteristics or velocity distribution pattern at the contracting cone area and test section area of the positive wind tunnel. The measurement was conducted at the contracting cone with a length to high ratio of 1, and an exit aspect ratio of 1. Air was flown into the wind tunnel using an axial blower with an impeller diameter of 50 cm. The blower was driven by an AC electric motor (4 kW, 3 phases, 50 Hz and 0.8 power factor). The motor was also attached with a voltage regulator to control the speed. Velocity of the flowing air was measured by using pitot tube. The measurement was performed with various electric motor speeds of 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm and 2500 rpm. The experimental results show that the velocity distribution pattern of flowing air at the contracting cone area closes to Falkner-Skan flow for a convergent channel or flowing toward a sink. The distance between the sink to the edge of the contracting cone is 0.8 lengths. At the section test area (the end of the contracting cone area), a uniform distribution velocity happen at the various air velocities. The maximum air velocity of 15.536 m/s at the section test is achieved at a motor speed of 2500 rpm.

Kata Kunci : Wind Tunnel,Contracting Cone,Profil Kecepatan, wind tunnel, contracting cone, section test, velocity distribution pattern