analisis menggunakan cfd-ansys dan analitik menggunakan
TRANSCRIPT
PRESENTASI TUGAS BESAR
AERODINAMIKA KOMPUTASIPerhitungan konduksi panas pada batang dengan menggunakan
bahasa CAnalisis aerodinamkika sayap Diamond DA40 dengan menggunakan
ANSYS
INAS NABILAH RIDHOHA 13612060NUR AZIZAH DEWI KURNIASARI 13612033
Perhitungan Konduksi Panas Pada Batang
Studi literatur• Persamaan konduksi panas merupakan persamaan diferensial berjenis
parabola dengan persamaan sebagai berikut:
• Persamaan di atas merupakan persamaan konduksi panas satu dimensi yang dapat dijadikan bentuk diskrit salah satunya menggunakan karakter FTCS (Forward Time Central Space). Salah satu metode yang bersifat FTCS adalah metode simple explicit
Studi literatur• Suatu persamaan diferensial yang kontinu dapat dijadikan persamaan diskrit
melalui ekspansi Taylor maupun metoda polynomial. Pengubahan persamaan diferensial menjadi persaaam diskrit melalui ekspansi Taylor menggunakan persamaan:
• Sehingga persamaan forward difference in time, dan central difference in space menjadi:
• Dan dapat kita tuliskan:
Studi literatur• Sehingga, didapat solusi explicit:
• Dengan perhitungan error:
Membuat mini program dengan bahasa C• Kondisi awal batang dianggap 0o
• Distribusi temperature dalam 1 D• Kedua ujung batang duanggap fix• Input user:
• Jumlah partisi yang diinginkan• Panjang partisi• Temperatur ujung 1• Temperatur ujung 2• Delta time (dt)• Nilai alpha• Batas iterasi maksimal• Batas eror maksimal
Membuat mini program dengan bahasa C
Membuat mini program dengan bahasa C
Membuat mini program dengan bahasa C
Membuat mini program dengan bahasa C
Komparasi dengan perhitungan analitik menggunakan Ms Excel
Komparasi dengan perhitungan analitik menggunakanMs Excel
Komparasi dengan perhitungan analitik menggunakan Ms Excel
Analisis dan kesimpulan• Untuk mempelajari fenomena transfer panas secara konduksi dapat dilakukan analisis numeric
sederhana dengan terlebih dahulu melakukan diskritisasi persamaan diferensial konduksi panas.• Dari komparasi antara perhitungan analitik dan numeric, kami mendapatkan hasil yang sama,
sehingga dapat dinyatakan mini program yang kami buat berhasil.
Analisis Sayap Diamond DA40 menggunakan ANSYS
Geometri Pesawat
Geometri penyederhanaan sayap• Dilakukan penyederhanaan geometri sayap dengan Chord root
sebesar 1512 mm dan chord tip sebesar 354 mm, seperti berikut:
Boundary Condition• Inlet• P= 54029.2 Pa• T= 255.66 K• V= 150 Knots
• Outlet• P= 54029.2 Pa
• Opening• T= 255.66 K• P= 54029.2 Pa
• Symmetry• Wall (wing)• No slip wall
Worthmann FX 63-137
Worthmann FX 63-137
Worthmann FX 63-137
EPPLER E205
EPPLER E205
EPPLER E205
NACA 24012
NACA 24012
NACA 24012
Analisis dan Kesimpulan• Dari hasil yang didapatkan di atas,
kemudian dilakukan analisis untuk mengetahui airfoil terbaik dari ketiga jenis airfoil yang diuji untuk diterapkan pada sayap Diamond DA40.
• Secara umum untuk menghasilkan prestasi terbang yang baik, diperlukan nilai CL/CD sayap yang tinggi. Untuk itu perlu dibandingkan nilai CL/CD untuk sayap dengan masing-masing airfoil. Dengan data pada ketinggian 5000 m memiliki masa jenis 0,736 kg/m3 dan kecepatan 77.17 m/s maka didapatkan data sebagai berikut:
Airfoil CL CD CL/CD CL/CD2
NACA 24012 0.153 0.010 15.3 1530
Worthmann FX 63-137 0.850 0.015 56.67 3777.78
Eppler E205 0.350 0.012 29.17 2430.56
Analisis dan Kesimpulan• Dari data di atas, dapat diketahui
bahwa airfoil Worthmann FX 63-137 merupakan airfoil yang paling sesuai untuk prestasi endurance atau lama dan untuk prestasi range atau jelajah terbang pesawat.
• Selain itu, pemilihan airfoil Worthmann FX 63-137 juga mempertimbangkan jumlah Lift yang dihasilkan dibanding MTOW pesawat Diamond DA40 yang sebesar 11500 N
• Berikut adalah tabel gaya angkat yang dihasilkan oleh masing masing airfoil dari tabel perhitungan pada ANSYS:
Airfoil Drag Lift
Worthmann FX 63-137
506 N 14020 N
NACA 24012 312 N 5548 N
EPPLER E205 406 11673 N
Karakteristik Aerodinamika Airfoil Worthmann FX 63-137
Karakteristik Aerodinamika Airfoil Worthmann FX 63-137
Karakteristik Aerodinamika Airfoil Worthmann FX 63-137
TERIMA KASIH