ITS
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
ITS Institut
Teknologi _ Sepuluh Nopember
\TS 69J !?! Sas ',-\
-
2010
IDENTIFIKASI GEJALA "COMPRESSOR STALL MELALUIOBSERVASILANJUT ZONA ALIRAN 3 - 0 (DIMENSI)
Oleh: HERMAN SASONGKO
Pidato Pengukuhan untuk Jabatan Guru Besar dalam Bidang Aerodinamika Kompressor pad a Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 18 Oktober 2010
Departemen Pendidikan Nasional Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
----
---------------
IDENTIFlKASI GEJALA "COMPRESSOR STALL" MELALUIOBSERVASILANJUT ZONA ALlRAN 3 - D (DIMENSI) Assalamu'alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh, salam sejahtera bagi kita semua. Yang terhormat : Bapak Ketua, Sekretaris dan para Anggota Senat ITS Bapak Rektor dan para pimpi!1an di lingkungan ITS Bapak Ketua dan Anggota Dewan Penyantun ITS IbU/Bapak Pejabat Sipil, Militer dan Polri IbU/Bapak Pimpinan Perguruan Tinggi Negeri dan Swasta IbU/Bapak para undangan yang kami muliakan dan Seluruh Civitas Akademika ITS yang kami hormati, Pertama-tama saya panjatkan puji syukur kehadapan Allah swt atas segala rahmat dan karuniaNya yang telah diberikan kepada kita semua, sehingga kita dapat hadir disini dalam kondisi sehat walafiat pada acara Sidang Terbuka Senat ITS dalam rangka pengukuhan saya sebagai Guru Besar . Kehadiran Ibu, Bapak dan saudara-sauda sekalian, bagi kami sekeluarga merupakan kehormatan tersendiri dan kebahagian yang luar biasa sehingga sangat sulit untuk diungkapkan dengan kata-kata. Untuk itu perkenankanlah kami sekeluarga mengucapkan penghargaan setinggi-tingginya serta terimakasih yang sebesar-besamya, semoga ini merupakan bagian dari amal dan kebajikan. Saya mengucapkan terimakasih yang setinggi-tingginya pada Senat ITS atas dikukuhkannya saya sebagai Guru Besar pada bidang Ilmu "Aerodiriamika" khususnya dalam bidang Ilmu 1
"Aerodinamika Kompressor" pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri ITS. Pada kesempatan yang mulia ini perkenankanlah saya untuk menyampaikan pidato pengukuhan sebagai Guru Besar dengan judul : IDENTIFIKASI GEJALA "COMPRESSOR STALL" . MELALUI OBSERVASI LANJUT ZONA ALIRAN 3 - D (DIMENSI) 1. Pendahuluan Tingginya tingkat kompetisi antar industri mesin-mesin turbo (turbo machineries) seperti halnya industri pompa, industri kompresor, industri turbin gas, turbin angin maupun industri turbin uap, telah mendorong terus dilakukannya perbaikan desain dan proses manufakturnya. Hal itu secara umum bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dan keandalannya serta menurunkan tingkat kebisingannya. Terkait secara langsung dengan peningkatan efisiensi dan penurunan tingkat kebisingan adalah aspek aerodinamik rancangan geometri sudu maupun rancangan konfigurasi sudu-sudu. Tinjauan aspek aerodinamik seperti itu, terutama untuk mesin-mesin turbo tipe aliran aksial (axial turbomachineries) dengan span-chord ratio yang besar, lebih kompleks dibanding pada mesin-mesin turbo tipe aliran radial (centrifugal machineries). Kompleksitas penyimpangan pol a aliran yang tidak diharapkan, terjadi karena separasi aliran 3 - D (dimensi) pada zona interaksi antara lapis batas sudu (blade boundary layer) dengan lapis batas selongsong (casing boundary layer) dan antara lapis batas sudu (blade boundary layer) dengan lapis batas landas sudu (hub boundary layer). Pada kompressor, resiko terjadinya separasi aliran lebih besar dibanding pada turbin, karena aliran pada zona keluaran susunan sudu kompressor terpaksa berhadapan dengan medan kenaikan tekanan.
2
Sejalan dengan upaya peningkatan efisiensi turbomachineries, sejak awal tahun 80 an penelitianmengenai detail medan aliran 3 - D (dimensi) di dalam kaskade kompressor aksial secara intensif terus dikembangkan. Pada awalnya penggunaan model matematis dengan metode interaksi viscousinviscid yang divalidasi secara eksperimen di dalam kaskade kompressor aksial memberikan arti penting guna pengembangan penelitian dasar di bidang aerodinamika kompressor. Peneliti terdahulu yang berorientasi pada sisi pemodelan matematis tersebut kebanyakan berhenti hingga memperoleh korelasi tentang pengaruh penebalan boundary layer permukaan endwall terhadap kenaikan rasio kecepatan aksial (AVR) , penyimpangan pola turning angle (8~) serta koefisien tekanan (Cp). Walaupun pemodelan ini juga sanggup mempresentasikan aliran sekunder berupa passage vortex sebagai akibat rotasi orthogonal bidang vorticity, namun belum mampu mengobservasi terbentuknya aliran sekunder akibat separasi aliran 3 - D (dimensi). Sesuai dengan perkembangan, penerapan persamaan navier-stokes dengan solusi pendekatan melalui metode numerik (CFD) telah terbukti lebih baik dibandingkan dengan model matematis berbasis metode interaksi viscous-inviscid. CFD yang dipadu dengan visualisasi aliran eksperimental (oil flow dan PIV) juga telah banyak berperan dalam membantu mengungkap struktur detail medan aliran 3 - D (dimensi) pada suatu lokasi yang sulit diobservasi dengan peralatan eksperiment. Hasil penelitian terkini telah mampu mengungkapkan detail struktur aliran 3 - D (dimensi) yang rumit pada zona endwall (casing maupun hub). Sejak hasil observasi pada zona aliran 3 - D (dim ens i) mulai dipublikasikan, terungkap bahwa kerugian energi akibat separasi aliran 3 - D (dimensi) menyumbang sekitar 50% dari total kerugian energi yang terjadi pada kompresor aksial. Sementara kerugian akibat friksi pada dinding annulus serta kerugian friksi dan separasi 2 - D (dimensi) pada profile
l
3
--__________________~i------------------~--------------------
berkontribusi masing~masing hanya 30% dan 20%. Dengan demikian upaya serius untuk mengurangi kerugian akibat formasi aliran sekunder akan banyak membantu meningkatkan kinerja (efisiensi) kompresor aksial. 2. Pola dasar separasi aliran 3 - D (dimensi) Aliran viscous yang melintasi zona interaksi permukaan dua benda yang saling berdekatan diketahui sebagai bentuk aliran tiga dimensi yang sangat rumit. Pola aliran ini sangat dipengaruhi oleh adanya interaksi dari boundary layer (lapisan batas) permukaan dua benda yang saling berdekatan tersebut. Sebagai contoh adalah aliran yang melintasi zona interaksi squat cylindrical body dengan pelat datar. Di sini digambarkan squat cylindrical body ditempatkan menempel pada permukaan plat datar, sebagaimana dapat dilihat pada gambar 1 berikut. Stagnation point Free s(rearT} boundary layer
dirasakan semakin berat, pada posisi makin mendekati bodi. Bukan hanya karena adverse pressure yang makin kuat, melainkan juga karena makin miskinnya momentum elemen aliran di dalam lapis batas, selaras dengan terpilinnya lapis batas (skewed boundary layer). Skewed boundary layer terbentuk sebagai akibat interaksi antara lapis batas dinding (endwall boundary layer) dengan lapis batas bodi (bodi boundary layer) dalam pengaruh menguatnya adverse pressure. Hal ini menimbulkan komponen streamwise vorticity selain normal vorticity pada zona lapis batas di depan blade leading edge. Pada posisi tertentu di depan leading edge, lapis batas terpilin tersebut mulai terseparasi. Dimulai dari suatu titik yang disebut saddle point (titik S), material fluida dalam lapis batas mulai terpisah meninggalkan permukaan endwall dalam arah menyamping menjauhi permukaan bodi. Lintasan fluida terseparasi ini tergabung membentuk separation surface yang kemudian tergulung akibat streamwise vorticity yang dikandungnya. Formasi dua separation sUljace yang tergulung mengapit bodi itulah yang kemudian dikenal sebagai horseshoe vortex. Eksistensi horseshoe vortex secara lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2. berikut.
Gambar 1. Terbentuknya Aliran Tiga Dimensi (Tobak dan Peake, 1982)
Apabila lapis batas 2-D yang berkembang pada endwall (incoming boundary layer) mendekati bodi, maka adverse pressure yang diinduksikan oleh bodi akan mulai menghambat elemen ali ran dalam lapis batas tersebut. Hambatan itu 4
Gambar 2. Formasi horseshoe vortex (Merati, 1991)
5
Garis jejak separasi aliran (separation line) yang tertera pada permukaan endwall sebagai bentuk peralihan dari suatu attachment line, selalu dimulai dari suatu saddle point. Peralihan dari suatu attachment line yang berasal dari sebuah nodal point of attachment (node) menjadi suatu separation line dapat dilihat pada gambar 3. Struktur singular point seperti ini berguna untuk mengidentifikasi terjadinya separasi aliran 3 - D (dimensi). SADOLE
S£.o;l,AATION I.INe
'VMITfNq ST"EiAM.I,.IN I OtRlCTlCWStJROJICTEO ONIUR~IItC:!5
Gambar 4. Identifikasi separasi aliran 3 - D atas pola konvergen jejak wall streamline (Tobak & Peake, 1982)
Gambar 3. Nodes dan Saddle Point (Tobak dan Peake, 1982)
Pencirian suatu separation line pada zona aliran 3 - D (dimensi) dikuatkan oleh adanya guratan-guratan wall streamline dengan pola yang konvergen terhadap separation line. Beberapa peneliti menyebut wall streamline sebagai shear stress line, karena eksistensinya sang at dekat terhadap permukaan wall, dengan intensitas shear stress yang sangat besar. Dari asas kontinuitas, mudah dijelaskan secara prinsip hubungan konvergensi antara wall streamline terhadap separation line, sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 4. berikut.
6
Defleksi aliran menjauhi wall surface saat terjadi separasi aliran 3 -D (dimensi), terdeteksi dalam wujud wall streamline dengan pola yang konvergen terhadap separation line. Ketika control surface dari aliran inkompressibel harns terdeformasi memanjang vertikal ke atas mengikuti pola streamline yang terseparasi menjauhi wall surface, maka pada saat yang sarna juga hams terdeformasi menyempit secara horisontal. Elemen laju massa alir yang tetap dari depan ke belakang, hams terjadi pada kondisi densitas fluida, kecepatan alir dan luasan control surface yang juga tetap. 3. Gejala Separasi 3 - D pada Kaskade Kompressor Aksial Sebelum fenomena formasi aliran 3 -D (dimensi) pada kaskade kompressor aksial dipublikasikan, observasi karakteristik aliran pada kaskade kompressor sudah dianggap detail, tatkala dilakukan pada zona pertengahan sudu-sudu kaskade (blade mid span). Motivasi awal observasi aliran 2 - D (dimensi) seperti itu, dimaksudkan hanya untuk memperoleh 7
korelasi geometri 2 dimensi profil sudu terhadap karakteristik aliran yang melintasinya. Sebuah contoh kaskade kompressor aksial2 - D (dimensi) dapat dilihat pada gambar 5. berikut.
36 ,. 0.6 --.----:0.:..:;....;....?----3cr~sII----Q.OO~--,----,.
All.~·
V T
X-SO·sII-O.OO
-1--...---.---.....----1----1
32.' 0.5-.,
26' O. 4.---+----.j,<'-~ -.l,.L--+---:,..4--.lr~-,-t~'--i1.
..
6
1.4 1.3
.
:1T'--I-.J-,---f--:-'--H~r--:--11- 00
o•
Gambar 5. Kaskade Kompressor Aksial untuk Observasi 2 - D
Contoh kaskade kompressor pada gambar di atas menunjukkan lokasi observasi 2 - D pada zona pertengahan sudu. Profil sudu yang digunakan adalah dari gugus profil British Airfoil 9 C7 / 32,5 C50, sebuah profil yang sering digunakan untuk subsonic axial compressor. Pengukuran properties medan aliran pada posisi keluaran rangkaian sudu memberikan informasi mengenai koefisien kenaikan tekanan (~p/ql)' axial velocity ratio (Il = W2x/Wlx), turning angle (~~ = ~I - ~2) dan koefisien kerugian tekanan total (~vl) pada berbagai sudut pembebanan kaskade (a.). Gambar 6. berikut, menunjukkan informasi yang dimaksudkan tersebut. Grafik yang tersaji sekaligus menunjukkan karakteristik gabungan dari kaskade dengan dua stagger angle (I-.) yang berbeda, yaitu kaskade dengan high stagger dan kaskade dengan low stagger.
8
<1 •
6'
12'
16'
1.2
24~
Gambar 6. Karakteristik kaskade 2 - D [Sasongko, 1997]
Pada awalnya orang menduga, bahwa sefatal-fatalnya aliran mengalami separasi 2 - D saat melintasi rangkaian sudu kaskade, tetap akan diperoleh perbandingan kecepatan axial yang tidak mungkin lebih dari 1,0 (Il = 1,0). Defleksi aliran akibat separasi 2 -D yang terarah menjauhi garis profil sudu, sebagaimana secara visual dapat dilihat pada gambar 7. (tersaji di bawah), tidak mungkin secara teoritis menyebabkan kontraksi aliran dalam arah aksial dari kaskade. Kontraksi aliran aksial, yang menyebabkan kenaikan harga perbandingan kecepatan aksial Il > 1,0 sebagaimana tampak pada grafik di gambar 6., hanya mungkin teIjadi bila terdapat gejala penyumbatan (blockage effect) dari semacam vortex sekunder. Kontraksi aliran aksial hanya mungkin terjadi bila terbentuk vortex sekunder dengan sumbu yang orthogonal terhadap sumbu vortex separasi 2 - D (vortex primer).
9
sudu (hub) dan atau dekat selubung (casing). Dari kedua zona inilah kontraksi aliran aksial ke arah pertengahan sudu berawal. Dalam kesempatan pemaparan kali ini, akan disampaikan salah satu hasil observasidari "Laboratorium Mekanika Fluida & Mesin Fluida Jumsan Teknik Mesin ITS", yang dilakukan pada zona dekat landas sudu rotor (rotor hub). Observasi dilakukan secara eksperimental melalui visualisasi ,aliran dengan teknik oil flow visualization (OFV) dan melalui pengukuran medan aliran pada keluaran kaskade denganfive hole pitot tube, serta secara simulatif melalui metode numerik derigan CFD. Gambar 8 berikut menunjukkan zona observasi dekat landas sudu rotor (rotor hub). Gambar 7. Visualisasi Separasi Aliran 2 - D pada ex = 21 0
Kenaikan taJam narga /-! yang dllKutl Jatunnya harga KenalKan tekanan (~p/ql)' terutama untuk kaskade dengan high stagger, dapat dilihat mulai terjadi pada sudut pembebanan ex = 16° . Adalah menarik untuk dikemukakan di sini, bahwa pada kondisi ini aliran pada profil sudu justm belum menunjukkan gejala terseparasi secara 2 - D. Grafik koefisien kemgian tekanan total (Svl) yang tidak beranjak naik, maupun visualisasi aliran pada profil sudu jelas menunjukkan aliran belum terseparasi secara 2 - D. Separasi aliran 2 - D pada profil sudu bam terjadi pada sudut pembebanan a = 21°, seperti terlihat pada gambar 7 di atas. Informasi penting inilah yang telah mendorong para peneliti untuk memulai observasi lanjut zona aliran 3 - D (dimensi), tidak harus terus berkutat dengan observasi pada zona aliran 2 - D. Dengan demikian faktor yang menyebabkan kontraksi aliran aksial, yang diduga terjadi akibat blockage oleh vortex sekunder, diharapkan temngkap.
4. Observasi pada Zona Aliran 3 - D (dimensi) Penelitian untuk mengungkapkan penyebab kontraksi ali ran aksial, difokuskan pada zona dekat endwall, yaitu dekat landas 10
Gr id
Gambar 8. Zona observasi dekat rotor - hub
Pol a shear stress line pada landassudu (hub), baik yang terlihat sebagai pola near wall stream line dari simulasi numerik maupun pol a oil streak dari visualisasi eksperimental dapat dilihat pada gam bar 9a dan gambar 9b di bawah. Berdasarkan pola yang terbentuk pada sudut pembebanan kaskade a = 12° ini, dapat dilakukan identifikasi stmktur aliran 3 - D (dimensi) dekat endwall. 11
I
Gambar 9a. Struktur near wall .streamline (simulasi numerik)
Ii
Di dalam blade passage aliran dekat endwall yang berada di luar batas separation line cenderung bergerak dari zona lower side sudu yang satu ke zona upper side sudu lainnya. Cross passage flow tersebut terjadi karena aliran dengan momentum yang lemah dalam pengaruh kuat endwall shear stress cenderung bergerak ke zona dengan tekanan statis yang lebih rendah. Perg.erakan fluida dekat ,e ndwall dengan momentum lemah yang mengarah ke zona tekanan rendah juga terjadi dari zona lower side dekat trailingfJdge yang melingkar balik ke zona upper side padasudu Y3;ng sarna. Curl flow ini kemudian bertumbukan dengan cross passage flow pad a lokasi sedikit diatas upper ~ide di belakang trdJ/f1Jg edge. Tumbukan ali ran dekat endwall ini 's'ekalilagi mertgakibatkan separasi ali ran tiga dimensi yang ditandai dengan terbentuknya backward saddle point. Material fluida yang terseparasi ini' kemudian terpisah menjadi dua bagian. Sebagian bergerak kebelakang sambil menjauhi endwall (out flow), sebagian yang lain mengarah kedepan kembali ke uppers ide. Bagian aliran yang mengarah ke depan kemudian bermuara pada suatu spiral point bersamasarna dengan material fluida terseparasi dari forward saddle point yang bergerak kebelakang menyusuri zona upper side. Hasil observasi dengan simulasi numerik berikut ini dapat memperjelas kronologi terjadinya scparasi tiga dimensi dekat endwall.
Gambar 9b. Struktur wall shear stress line (oil streak)
12
13
A
Detail A Gambar 11. Desakan aliran sekunder pada permukaan sudu dekat Hmdas sudufhub) ...
II
Gambar 10. Separasi aliran 3 dimensi dekat landas sudu (hub)
II
Separasi aliran tiga dimensi dekat endwall sedikit dibelakang trailing edge pada zona upper side mengakibatkan blockage terhadap ali ran primer. Tampak pada gambar di atas aliran primer dekat endwall pada zona upper side - trailing edge terdesak ke depan dan keatas oleh material fluida terseparasi. 3-D corner wake yang terbentuk akibat blockage tersebut memiliki tingkat energi atau tingkat tekanan total yang sangat rendah. Bersama-sama dengan cross passage flow dan horseshoe vortex, 3-D corner flow separation tersebut mengakibatkan blockage yang kuat terhadap aliran primer. Hal ini menyumbangkan ± 50% dari total kerugian energi pada kaskade.Detail dari kejadian ini pada permukaan sudu dekat hub, dapat dilihat pada gambar 11 berikut.
Kontur dari koefisien kerugian tekanan total (iso total pressure loss coefficient) yang diperoleh baik dari simulasi numerik maupun observasi eksperimental pada bidang keluaran kaskade berikut ini menunjukkan dengan jelas terjadinya tingkat kerugian yang sangat besar pada corner wake. 0,53 0 .• 9 0.45
, ----
}rr·~~~
Gambar 12a. Kontur koefisien kerugian tekanan total (simulasi)
14
15
240 y
(nvn] 240
200
I~~~~~;;::;;;;;;:==;;;;;;;.· ~ w. ... ~
--- - -· 0 .80 0.50
",.,"LL," _·----c--
Y
Imm]
,
200/
os ss
I
__._ 0.40
\
.-- ---- 0 ,30 -- -- ---.- -.-.- 0 .20 .
16<>\.
" 1-20
80
ao
os
ss 40
o
•
300
2150
220
z rmml
180
Gambar 12b. Kontur koefisien kerugian tekanan total (eksperimen)
o
.
300
i
i
260
220
l
%(........1
180
Gambar 13 . Aliran sekunder pada keluaran kaskade (eksperimen)
Separasi aliran 3 - D (dimensi) dekat landas sudu sedikit di belakang trailing edge pada hakekatnya terjadi akibat tumbukan antara curl flow yang bergerak melintasi trailing edge dari zona lower side ke zona upper side dengan cross passage flow yang memintas dari zona depan lower side ke zona belakang upper side. Pola lintasan kedua ali ran yang bertumbukan dekat landas sudu tersebut masih teridentifikasi melalui observasi eksperimental pada zona keluaran kaskade. Hal itu tampak dalam medan ali ran sekunder pada zona keluaran kaskade, seperti ditunjukkan gambar 13 berikut ini. Tampak jelas juga pada gambar tersebut terbentuknya passage vortex akibat induksi cross passage flow.
16
Sebagai bahan perbandingan, pada kesempatan paparan kali ini juga disampaikan hasil observasi pada zona dekat stator hub. Perbedaan yang paling penting dari konfigurasi pada zona ini dibanding dengan konfigurasi pada zona dekat rotor hub yang telah dijelaskan sebelul111).ya adalah keberadaan tip clearance. Gambar 14. berikut menjelaskan zona observasi pada stator. Observasi yang telah dilakukan di "Laboratorium Mekanika Fluida & Mesin Fluida Jurusan Teknik Mesin ITS" ini telah memilih tip clearance sebesar 3% chord. Ini adalah pencirian konfigurasi stator dengan span-chord ratio yang besar.
17
· Gambar 14. Zonaobservasi pada stator Hasil observasi dekatstator hub, b~ik ,thelalui visualisasi eksperimental mupun dengan 'simulasi numerik, disajikan pada gambar 15. berikut ini.
Gambar 15. Near wall streamline pada zona stator hub
Perbedaan paling menonjol struktur wall streamline dari konfigurasi dekat stator hub ini dibanding dengan struktur dekat rotor hub adalah melemahnya intensitas cross passage flow, akibat terjadinya tip clearance flow. Selain itu, induksi tip 18
clearance flow juga seakan-akan memperbesar angle of attack aliran memasuki stator dekat hub. Hal ini terbukti telah menggeser lokasi forward saddle point menjauhi kontur sudu kebawah. Pada kondisi lain tampak curl flow di belakang trailing edge terlihat lemah karena aliran dari pressure side ke suction side sudu yang bersangkutan tidak lagi melewati bagian belakang trailing edge tetapi langsung melewati tip-clearance. Seeara rinei, terbentuknya tip clearance flow dapat dijelaskan sebagai berikut. Mula-mula aliran memasuki lorong sudu stator dekat hub dengan angle of attack tertentu terhadap arah aksial. Aliran selanjutnya mengalami separasi menjadi dua eabang pada suatu saddle point yang terletak di depan leading edge, salah satu eabang aliran menuju lower (pressure) side dan eabang yang lain menuju upper (suction) side. Cabang yang menuju pressure side akan terbagi lagi menjadi dua aliran. Sebagjan aliran mengalir melalui celah tip-clearance ke arah suction side dari sudu yang bersangkutan dan membentuk tip-clearance flow (tip leakage flow) dan sebagian lagi menuju suction side dari sudu yang bersebelahan dan bergabung dengan gerakan passage vortex. Cabang aliran lain yang mengarah ke suction side selanjutnya bergabung dengan garis lintasan tip clearance vortex. Terbentuknya tip clearance vortex dimulai dari terjadinya tip leakage flow. Pada awalnya tip leakage flow dipercepat di dalam tip-clearance menjadi suatu jet flow. Selanjutnya terjadi interaksi antara antara jet flow dengan aliran primer pada upper (suction) side pada keluaran tip-clearance. Interaksi yang terjadi dengan sudut datang serta kekuatan momentum yang berbeda antara kedua komponen aliran terse but menyebabkan aliran keluar dari tip clearance ini mengalami rolling up membentuk tip-clearance vortex. Jet flow yang mengalami rolling up ditunjukkan dengan jelas pada gambar dengan adanya goresan-goresan yang menyerupai huruf S yang melintang pada bagian tip dari pressure side ke suction side. 19
Terbentuknya tip clearance vortex dapat diidentifikasi secara eksperimental pada keluaran kaskade, sebagaimana ditunjukkan gambar 17. berikut.
240
Profit: 9C7132.5C60 y [mm]
A. - 30·
200
r
160
.11;., =0.05
[ 120
,os ss
ao
O.OO ........-..L~U/.L.L.J-~-~ 0.50 0.75 0.00 0.25 z'lI
40
o
i i i
o
20
40
60
i
x [mm]
i
z'"
0.75
Gambar 17. Vektor aliran sekunder dan koefisien kerugian tekanan total pada keluaran kaskade stator (eksperimen).
100
Gambar 16. Isobar pada zona stator-hub (eksperimen)
Distribusi tekanan pada permukaan hub di sektor stator yang disajikan dalam gambar 16. berikut ini, jelas menunjukkan terbentuknya jet flow di dalam tip clearance, dan juga terjadinya tip clearance vortex pada keluaran tip clearance. Gradiasi penurunan tekanan yang tajam di dalam celah jelas menunjukkan terjadinya jet flow. Sementara itu, pola isobar dengan tonjolan-tonjolan tekanan rendah, jelas menunjukkan lintasan dari suatu vortex.
Tampak pada gambar 17., dominasi tip clearance vortex yang lebih kuat berputar counter clock wise memperlemah passage vortex yang berputar daldm arah putaran sebaliknya. Kontur koefisien kerugian tekanan total juga menunjukkan, bahwa pusat tip clearance vortex merupakan lokasi dari terjadinya kerugian tekanan total maksimum. Percampuran (mixing) dari passage vortex dan curl flow di dalam pusat tip clearance vortex telah mendisipasikan energi dari aliran primer. Kerugian energi pada corner zone antara stator blade dengan hub ini lebih besar dibanding kerugian yang terjadi pada corner zone antara rotor blade dengan hub.
5. Aplikasi praktis di bidang industri Sebagaimana umumnya jenis mesin yang lain, kompressor telah dirancang untuk dioperasikan pada kondisi tertentu pada performance terbaiknya, dengan parameter desain tertentu. Untuk melayani kapasitas aliran tertentu dengan head 20
21
dan pada kecepatan putar tertentu, kompressor telah dirancang dengan geometri sudu dan konfigurasi rangkaian sudu tertentu. Termasuk dalam geometri sudu adalah kelengkungan sudu, ketebalan sudu, bentuk kontur leading edge maupun trailing edge sudu serta perbandingan lebar (chord) dengan panjang (span) sudu. Sedangkan konfigurasi rangkaian sudu meliputi antara lain: jumlah sudu, jarak antar sudu (pitch), dan stagger angle. Selama kurun waktu 20 tahun penelitian aliran 3-D (dimensi) pada kompressoi\ aksial, para peneliti di seluruh penj.uru ~unia, termas~. di!L~boratorium Mekanika Fluida & MeSIll Flmda Jurusan Tekmk ~SIll ITS", telah menyumbangkan pengembangan aspek perancangan yang sangat penting. Berkaitan dengan itu, optimasi perancangan geometri sudu maupun konfigurasi rangkaian sudu telah dilakukan untuk memperkecil kerugian akibat aliran sekunder. Saat ini telah dipahami benar, bahwa upaya untuk memperoleh sedikit peningkatan kenaikan tekanan pada kompressor aksial dengan memperkuat kelengkungan sudu akan memperkuat intensitas aliran sekunder, ditandai dengan penguatan blockage dan kerugian energi. Hal ini akan lebih buruk lagi, takala upaya pengurangan kerugian gesek dengan sudu yang lebih lengkung kemudian dilakukan dengan mengurangi jumlah sudu. Perbedaan potensial tekanan yang meningkat antara sisi atas dan sisi bawah sudu akibat penguatan lengkung sudu, yang dibarengi dengan pGfigurangan jumlah sudu, justru akan memperkuat intensitas passage vortex, curl flow pada trailing edge maupun intensitas tip clearance vortex. Dalam hal yang lain, sudah pula dipublikasikan bahwa upaya memperlangsing bagian depan sudu pada sektor hub (near hub leading edge fairing), telah berhasil memperlemah intensitas horse shoe vortex. Sumbangan yang sangat penting dalam aspek pengoperasian kompressor aksial, telah diberikan oleh "Laboratorium Mekanika Fluida & Mesin Fluida Jurusan Teknik Mesin ITS".
22
Sebuah kriteria aman pembebanan di luar kondisi desain, telah berhasil diungkapkan. "SaMir (Sasongko - Mirmanto) correlation" adalah sebuah grafik korelasi parameter aerodinamika kompressor, yang telah dikonstruksikan berdasarkan pemahaman yang mendalam terhadap kelakuan aliran 3 - D (dimensi) pada kompressor aksial. Dari berbagai macam hasil penelitian yang melibatkan banyak sekali perubahan geometri sudu maupun konfigurasi sudu, Sasongko & Mirmanto telah mengkorelasikan parameter pembebanan (cos ~l / cos ~2) yang divariasikan melalui throtling, dengan . ~oefisien kontraksi (AVR - 1). Hasil korelasi menunjukkan bahwa sejauh parameter pembebanan tidak lebih kecil dari 0,70, maka pengoperasian kompressor akan aman dari resiko terjadinya stall. 0,95,
'" ~ :-0,80 ·--------;'aIIE,r t - - o
~0,75
~o+' 0,65
IO~30 & 9=20 I -~------j
0,60 + - - - - - - - - - - - - - - j 0,55 -~--~0,00 0,05 0,10 0,15
Dy=3O &9=30 lly=34&9=3O 0y=38&9=3O
I
'y=3O & 9=22,51 &y=3O&9=32,5 tr30 & 9=42,5
+-1
AVR·1
Gambar 18. Sasongko-Mirmanto (SaMir) correlation
23
6. Penutup
Pemahaman yang lebih dalam mengenai kelakuan aliran 3 - D (dimensi) pada kompressor aksial sebagaimana telah diuraikan di atas, sangat memerlukan dukungan ilmu "fisika aliran". Ini sekali lagi membuktikan peran penting dari ilmu dasar (basic science) dalam mendukung pengembangan bidang rekayasa (engineering). Sinergi semacam ini dalam suatu management Perguruan Tinggi Teknik, seharusnya mulai dibangun secara sistematis dan dikem-bangkan dengan strategi yang jelas. Dukungan ilmu dasar yang mapan dalam wadah management yang secara strategis menempat-kan laboratorium sebagai ujung tombak pengembangan, akan mampu melahirkan karya-karya inovatif di bidang rekayasa. Hal ini insya'allah akan mendatangkan manfaat langsung untuk masyarakat luas. Pesan moral akademik ini, sudah berselang lama disampaikan oleh Theodore von· Karman, ilmuwan yang masyhur dikenal dunia sebagai bapak dinamika fluida. Ber,ikut ini dapat disimak terjemahan bebas yang dikutip dari pandangan filosofis Karman mengenai sinergi ilmu dasar dan bidang rekayasa: "Kami, ilmuwan-ilmuwan mengungkapkan apa-apa yang be/um diketahui orang, insinyur-insinyur kemudian membuatnya menjadi berman/aat". UCAPAN TERIMAKASIH
•
!
II
'
Dalam kesempatan yang berbahagia ini, perkenankan saya untuk menyampaikan rasa syukur kami ke hadirat Illahi RabbiAllah SWT atas segala nikmat dan kasih sayangNya sehingga saya ditakdirkan dapat menjadi Guru Besar. Mudah-mudahan saya dapat selalu mensyukurinya dan selalu menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kelemahan yang saya miliki. 24
Kami juga ingin lJlenyampaikan terimakasih· banyakkepad~: 1. Rektor ITS yang telah memberikan persetujuan dan mengusulkan saya untuk memperoleh jabatan Guru Besar dalam Bidang Aerodinamika Kompressor, dan bersedia memimpin Sidang terbuka Senat ITS pada pagi hari ini. 2. Para Pembantu Rektor ITS, Senat Guru Besar ITS, Dekan FTI, Senat FTI, dan Tim Angka Kredit yang telah mengevaluasi kepatutan dan kelayakan serta merekomendasikan saya untuk menjadi Guru Besar. 3. Menteri Pendidikan Nasional dan Direktur lenderal Pendidikan Tinggi atas kepercayaan, persetujuan dan menetapkan saya sebagai Guru Besar. 4. Pemerintah Jerman, melalui DAAD, dimana saya diberi kesempatan untuk menimba ilmu di salah satu perguruan tinggi terkemuka, Technische Universitaet Carolo Wilhelmina zu Braunschweig. Secara khusus, kami ingin menyampaikan terima kasih dan penghargaan dengan iringan doa kepada: 1. Ayahanda Bambang Legowo dan Ibu saya Soedyah, yang telah dengan tulus dan ikhlas mendidik dan mengenalkan saya tentang makna kehidupan, serta tidak henti-hentinya mendoakan saya dan keluarga saya. Kami juga menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada bapak mertua saya Soeratman Hadi Soetrisno (aIm.) dan ibu mertua saya Larasati Soemirah (aIm.) atas segala perhatian dan doanya. 2. Isteri saya tercinta Agoestini Widawati, sebagai isteri yang penuh keikhlasan, pengertian dan kesabaran dalam situasi lapang maupan sempit, semoga selalu menj adi panutan bagi anak kami. 3. Ananda tercinta Retno Dinanti Kusumawardhani atas segala dukungan, pengertian dan bantuan pemikirannya sebagai ternan diskusi, semoga selalu menjadi anak yang 25
·
I
sholihah, dan enak dipandang mata (qurrota a yun) maupun penyejuk hati. 4. Saudara-saudarakandung saya yang sangat saya cintai ayunda Dyah Yani Herawati (aIm.) sekeluarga, ayunda Dyah Rina Herminarti (aIm.), kakanda Tricahyo Heryanto sekeluarga, adinda Dyah Erni Herwindiati sekeluarga, adinda Heri Prakoso sekeluarga dan adinda Hertanto Wicaksono sekeluarga, serta seluruh keluarga besar dari Mojokerto dan dari Surabaya, atas segala dukungan yang tiada henti, doa dan kerukunan yang diciptakannya. Ucapan terima kasih dan penghargaan juga saya sampaikan kepada: 1. Keluarga Besar Teknik Mesin, FTI - ITS, komunitas dimana saya sebagai salah satu anggota keluarga selalu merasa hidup dalam suasana saling menyayangi dan mengasihi, saling menghargai dan mengingatkan terhadap apa yang hak dan yang bathil. Mudah-mudahan kasih sayang Allah SWT - Tuhan Yang Maha Esa tercurahkan kepada kita semua. 2. Ir. Witantyo, MEngSc dan Prof. Dr. Ir. Sutardi, MEng selaku Sekretaris Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS serta tak lupa Ir. Sudjud Darsopuspito, MT selaku mantan Sekretaris Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS, atas do'a, bantuan pemikiran dan kerjasamanya dalam membangun kebersamaan serta mengembangkan kehidupan akademik yang lebih maju dan tertata. Semoga Allah swt. selalu memberikan balasan yang jauh lebih baik dari yang telah bapak sekalian amalkan. 3. Prof. Dr. Ing. I Made Londen Batan, MEng dan Dr. Agus Sigit Pramono, DEA selaku Ketua dan Sekretaris Program Studi Pasca Sarjana Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS, atas kerjasamanya dalam membangun suasana akademis yang
26
harmonis dan kondusif. Semoga Allah SWT meridloi segala amal baik bapak sekalian. 4. Ir. Suharyanto, MSc dan Ir. Winarto, DEA selaku Ke~a dan Sekretaris Program Studi Diploma III Jurusan Tekmk Mesin FTI-ITS atas kerjasamanya ikut mengembangkan kebersamaan dan suasana akademis yang kondusif. Semoga kerja keras kita selalu diridhoi oleh Allah SWT. 5. Bapak Prof. Dr. I Made Arya Djoni, MSc,. Prof. Dr. Triyogi Yuwono, DEA, Prof. Dr. Sutardl, MEng, Ir.Suwarmin, PE, Dr. Heru Mirmanto, MT, Dr. Wawan Aries Widodo, MT, Dr. Dedi Zulhidayat Nur, MT, Ir. Nur Ichwan, MEng dan Ir. Vivien Suphandani Djanali, MEngSc, sebagai kolega berbagi suka d~n duka dal~m mengembangkan Laboratorium dan PengaJaran Mekamka Fluida di Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS. Semoga Allah SWT senantiasa memberi bimbingan kepada kita semua. 6. Secara khusus bapak Prof. Dr. I Made Arya Djoni, MSc sebagai senior dan guru saya di bidang Mekanik~ Fluida, atas segala inspirasinya dan pelajaran akan kelkhlasan yang saya dapatkan, semoga Allah SWT meridhoi segala amal baiknya. 7. Prof. Dr. Djatmiko Ichsani, MEng dan Dr. Iwan Kusmarwanto sebagai senior dan sahabat yang di masa lalu selalu mendorong kami, dosen-dosen muda, akan pentingnya segera studi lanjut di .negara maju. semoga Allah SWT meridhoi segala amal balknya. 8. Bapak dan ibu dosen sebagai guru saya saat menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS, khususnya Prof. Ir. Djati Nursuhud, MSME dan Ir. Abdul Aziz Z. Badjabir, B.E (aIm.), sebagai dosen pembimbing Tugas Akhir dan Tugas Pendahuluan saya, yang ti~ak han.ya memberi bimbingan pengetahuan tentang maten keteknlkmesinan tetapi telah memberikan pelajaran yang sangat
27
9.
10.
11.
12.
28
baik tentang makna hidup ini, semoga Allah SWT meridhoi segala amal baik bapak dan ibu sekalian. Prof. Dr.rer.nat, Dr.-Ing. Udo Stark sebagai supervisor utama, beserta Prof. Dr.-Ing. Gunter Kosyna dan Prof. Dr.Ing. Werner Klenke, sebagai Co-Supervisors, yang telah memberikan bimbingan dan dukungannya, sehingga atas berkat rahmat Allah swt. saya bisa menyelesaikan Program Doktor saya di Technische Universitaet Braunschweig, Germany. Secara khusus Dr. Heru Mirmanto, MT dan Ir. Vivien Suphandani Djanali, MEngSc sebagai kolega dan saudara sebidang ilmu, atas motivasinya yang kuat dan kerjasamanya yang tidak kenallelah dalam pengembangan penelitian bidang aerodinamika kompressor. Semoga Allah SWT meridhoi segal a amal baiknya. . Kolega sekaligus adik saya tercinta Dr. M. Nur Yuniarto yang tidak henti-hentinya selalu mengingatkan untuk membangun arah penelitian yang jelas berdasarkan azas manfaat untuk masyarakat luas, dan secara khusus atas kesediaannya yang tulus sebagai Duta Tama dalam acara Pengukuhan Guru Besar ini. Semoga Allah SWT meridhoi segala amal baiknya. Senior dan kolega yang saya hormati Prof. Dr. D. Sungkono, MEngSc, Ir. Edy Harmadi, ME, Ir. Witantyo, MEngSc, Ir. Suwarmin, PE, Dr. Bambang Pramujati, MEng, Dr. Prabowo, MEng, If. Nur Ichwan, MEng, Dr. Ary Bachtiar, MT, Dr. Wawan Aries Wi dodo, MT, Dr. Sutikno, MT, Dr. Bambang Sudarmanta, MT dan Dr. Harus Laksana Guntur, MEng, atas pandangan dan inspirasinya yang tiada henti dalam mengembangkan Laboratorium serta membangun azas manfaat keilmuan untuk masyarakat luas. Semoga Allah SWT meridhoi segal a amal baiknya.
13. Dr. Abdullah Shahab, MSc, Dr. Bambang Daryanto W, MSME, dan Dr. Bobby Oedy PS, MSc sebagai senior dan sahabat yang memberikan keteladanan sebagai Guru yang ideal. Semoga Allah SWT meridhoi segala amal baiknya. 14. Prof. Dr. I Wajan Berata, DEA dan Prof. Dr. Ing. Suharjono, MSc, sebagai sahabat yang senantiasa mendorong agar saya segera mengurus labatan Guru Besar. Semoga Allah SWT senantiasa memberi bimbingan kepada kita semua. 15. Dr. Sudijono Kromodihardjo, MSc, sebagai senior dan sahabat yang senantiasa mengajarkan konsep-konsep pengembangan akademik. Semoga Allah SWT meridhoi segala amal baiknya. 16. Rekan-rekan Pengurus Ikatan Alumni Teknik Mesin ITS, khususnya Ir. Firman Suryadi, Ir. Bargowo, Ir.Arif Nugroho, Ir. Rudi Hermawan, Ir. Herman Suparjono, Ir. Suharto, Ir. Agung HS dan Ir. Mugi Raharjo, atas do'a, dukungan moriil dan kebersamaannya baik dalam situasi lapang maupan sempit. Semoga Allah SWT meridhoi segal a amal baik saudara sekalian. 17. Senior Alumni Teknik Mesin ITS, Ir. Djajadi Rachmad, Ir. Buchori Nasution, Ir. Ananda Sujoso, Ir. Sritomo Wignjosubroto, MSc, Ir. Hermien Retnani Sarengat, MSc, Ir. Lukman Mahfud, Ir. Soekarsono, Ir. Suharto, Ir. Sukrisno, Ir. Bambang Sakti Widodo, Ir. Yongki Sumarhadi dan. Ir. Bambang Kusumariyadi atas do'a, nasehat dan keteladanannya. Semoga Allah SWT senantiasa memberi bimbingan kepada kita semua. 18. Ternan-ternan M-22, khususnya Prof. Dr. Triyogi Yuwono, DEA, Ir. Winarto, DEA , Ir. Bachtiar A. Fatah, Ir. Hidariyadi Wahyono, Ir. Hery Priyanto, Ir. Andi Soko Setiabudi, Ir. Subowo, Ir. Agus Haryoto Pumomo, Ir. Mei Dwi Susilo, If. loni Dewanto, MSc, Ir. Wasono Basuki, Ir. Anton Luthfi, Ir. lohan Arif, Ir. luwana Sulestiyo, Ir.
29
19.
20. II,
21.
22.
23.
24.
25.
Hartono SP, Ir. Oegik Sugiharjo, MSc dan Dr. Raharjo T, DEA (aIm) atas do'a dan kebersamaannya yang tulus selama ini. Semoga Allah SWT senantiasa memberi bimbingan kepada kita semua. . Para karyawan Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS yang telah dengan tulus membantu saya, terutama: mas Untung, mbak Sri, mbak Sumaryati, mas Prapto, mas Kanan (aIm), mas Yuli, mas Khoirun, mas Agus DM dan tak lupa mbah Munadi, semoga ketekunan dan amalan baik kita diterima oleh Allah SWT sebagai amal ibadah. Khususnya rekan sejawat, teknisi di Laboratorium Mekanika Fluida dan Mesin-mesin Fluida Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS:, Pak Nur Rochman dan Pak Sutrisno, serta para asisten dan para mahasiswa, semoga kerja keras kita selalu diridhoi oleh Allah SWT. Para Guru saya, yang telah mendidik saya, baik semasa di SD, SMP maupun di SMA, semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada mereka. Rekan-rekan seangkatan di SD Negeri Gedeg - Mojokerto, SMP Negeri 2 Mojokerto, dan di SMPP Negeri Mojokerto dimanapun rekan-rekan berada, mudah-mudahan selal~ dalam lindungan Allah SWT. Keluarga besar RT 006 - RW 002 Kelurahan Wonorejo Rungkut, terutama para pengurus RT atas suasana kerukunan dan keakraban yang tercipta, mudah-mudahan tetap terjaga, dan semoga kita semua selalu dalam limpahan rahmatNya. Keluarga bapak Prof. Dr. Supriyanto, MEng, atas kerjasamanya, terlebih lagi pada persiapan dan pelaksanaan pengukuhan ini. ~~luruh anggota Panitia pengukuhan atas kelancaran acara
yang tergabung dalam Andromedha Rock Division, Mbak Gita F dan Mas Hari dari Purwacaraka Musik Studio Galaxy - Surabaya, Mas Punky Power Metal, KPH Darudriyo Sumodiningrat Penasehat Dewan Redaksi "Pamor" - Media Khusus Tosan Aji, Ir. Joko Susilo dari Kelompok Elektro Budoyo, Mas Soni dari Persatuan Petani Mangrove Wonorejo Rungkut serta Mas Didit HP beserta seluruh anak-anakku tercinta di Sanggar AlangAlang. Atas semangat, dedikasi, komitmen dan keteladan di bidang yang diperjuangkan, semoga Allah SWT meridhoi segal a amal baik saudara sekalian. 27. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu, semoga selalu dalam petunjuk Allah SWT. Demikian pidato pengukuhan saya ini, terimakasih atas segala kesabaran dan perhatian para hadirin sekalian, dan dari lubuk hati yang paling dalam saya sekeluarga memohon maaf apabila ada kekurangan dan kekhilafan. Akhimya saya mohon doa restu kepada seluruh hadirin sekalian, semoga saya dapat terus menerus berkarya untuk agama, nusa, bangsa, dan almamater tercinta ITS. Semoga kita termasuk hambaNya yang pandai bersyukur.
"Dan Allah mengeluarkan kamu dari perut ibumu dalam keadaan tidak mengetahui sesuatupun, dan Dia memberi kamu pendengaran, penglihatan dan hati, agar kamu bersyukur" (Q.S. AnNahl:78). Wabillahi taufik wal hidayah Wassalammu 'allikum warahmatullahhi wabarakatuh.
1m.
26. Seluruh sahabat dan saudaraku penggiat kebudayaan dan aktifitas sosial kemasyarakatan, utamanya rekan-rekan 30
31
9.
DAFTAR PUS TAKA Tobak, M. & Peak, D.J., 1982, "Topology of Three Dimensional Separated Flows", Ann. Review Fluid Mechanics, Ed 14, pp. 61-85. 2. Merati, P. & McMahont, H.M. et aI, 1991, "Experimental Investigation of a Turbulent Flow in The Vicinity of an Appendage Mounted on a Flat Plate", Journal of Fluid Engineering, vol 113, pp. 635 - 642. 3. Ballio, F., and Franzetti, S., 1998, "A Survey TimeAveraged Characteristics of Laminer and Turbulent Horseshoe Vortices", ASME Journal of Fluid Engineering, vol. 120 (2), pp.233-242. 4. Sasongko, H, 1994, "Sekondaerstroemungen in Schwach Und Stark Gestaffelelten Verdichtergittern Aus Schwach Gewolbten Profilen Ohne Spalt", ZLR-Forschungsbericht 03, Braunschweig, Germany. 5. Sasongko, H, 1998, "Rand und Spaltstroemungen in Starkgestaffelten Verdichtergittem aus Schwachgewolbten Profilen", ZLR-F orschungsbericht 01, Braunschweig, Germany. 6. Sasongko, H, 2001, "Separasi Aliran 3 - D dekat Hub dan dekat Casing Rotor dari Kompressor Aksial", Jurnal Teknik Mesin, ITS, No.2, Vol. 1. 7. Sasongko, H, 2002, "Pemodelan Matematis Aliran Sekunder dengan Validasi Eksperimental pada Kaskade Kompressor dengan Sudut Stagger Lemah", Jumal Teknik Mesin, ITS, No.2, Vol. 2. 8. Sasongko, H & Djoni, IMA, "3-D Near Wall Flow Characteristics of The Flow Through A High Staggered Axial Flow Compressor Cascade", International Conference FTEC 2003, Bali, Indonesia. 1.
I I: I' I
II
32
10.
11.
12.
13.
14.
Mirmanto, H & Sasongko, H, "Studi Aliran Sekunder pada Kaskade Kompressor Linear, Stagger Lemah dan tanpa Tip-Clearance, menggunakan CFD", Jurnal Teknik Mesin UK. Petra, Vol. 7 No.2, Oktober 2005. Mirmanto, H & Sasongko, H, "Studi Aliran 3-D pada Interaksi Unsimmetri Airfoil dan Pelat Datar menggunakan CFD", Jurnal Ilmiah Sains dan Teknologi "Industri", Vol. 5 No.1, Februari 2006. Sasongko, H & Suphandhani, V, "Experimental Simulations of Secondary Flow in Axial Compressor Cascade with and without Tip-Clearance Configurations", International Conference on Mechanical & Manufacturing Engineering (ICME) 2008, Johor Bahru, Malaysia. Sasongko, H & Mirmanto, H, "Separasi Aliran 3-D pada Kaskade Kompressor Aksial dengan Sudu Berbeda Kelengkungan", Jurnal Teknik Mesin UK. Petra, Vol. 10 No.2, Oktober 2008. Rozi, K & Sasongko, H, "Studi Blockage Effect terhadap Aliran pada Konfigurasi Wing - Body Fairing", Jurnal Teknik Mesin, ITB, Volome 23, No.2, Oktober 2008. Sasongko, H & Rozi, K, "Studi Blockage Effect terhadap Aliran 3 Dimensi pada Konfigurasi Wing - Flat Surface", Jurnal Teknologi, FT - UI, Vol. XXIII, No.1, Maret 2009.
•
33
i
!il 01
1:111
111111
~~
: ,II
I
I!i, II li'lll II!I
A. Data Pribadi - Nama - NIP - Tempat ITgl Lahir - Alamat Kantor
Illi Ili'l
",''"i
-
j
r
-
II
Telp. Kantor Fax. Kantor e-mail AlamatiTelp. Rumah
-
r
II
-
DAFTARRIWAYATIDDUP
I1III
Pangkat/Golongan Jabatan Fungsional - Jabatan Struktural
Dr.- Ing. Herman Sasongko 196010041986011001 Mojokerto, 4 Oktober 1960 Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS Kampus ITS Sukolilo Surabaya 60111 (031) 594 6230, 5922941 (031) 5922941
[email protected] Wonorungkut Utara X I 3 Surabaya 60111 Telp. (031) 8722298 Pembina Tingkat I Gol.IV B) Guru Besar Ketua Jurusan Teknik Mesin ITS
I'
- 1985 - sekarang
,III III
I' :
I,
,I
jillII, i
-
Istri
- Anak
Agoestini Widawati 1. Retno Dinanti Kusumawardhani (21 th) (Mhsw. Jurusan Teknik Mesin SMST V)
II
-
1999 - 2003
-
2000 - 2003
-
2004 - sekarang
I
~
1
-
SD Negeri Gedeg I Mojokerto - SMP Negeri 2 Moiokerto - SMPP Negeri Moiokerto - Sariana Teknik Mesin, FTI - ITS - Dipl.-Ing. (anerkant): Maschinenbau, Institut
Pangkat& Gol. Dosen Tunggu Capeg/IIIa Penata MudailIIa
Lulus Th. 1972 1975 1979 1985 1992
:;1Ii
II
1999 - 2003
Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS Ketua Program Studi Pasca Sarjana Jurusan Teknik Mesin FTI - ITS Ketua Komisi Pengembangan Akademik Proyek QUE Jurusan Teknik Mesin FTI - IT S. Kepala Laboratorium Mekanika Fluida dan Mesin Fluida Jurusan Teknik Mesin FTI - IT S. Ketua Jurusan Teknik Mesin FTI ITS. Anggota Majeli s Pasca Sarjana ITS
E. Riwayat Kepangkatan dan Jabatan Fungsional
C. Riwayat Pendidikan 1
-
B. Data Keluart a
,
1997
D. Riwayat Pekerjaan
:111111
1III1
Fuer Stroemungsmaschinen, Technische Universitaet Braunschweig, Germany Dr.- Ing.: Maschinenbau, Institut fuer Stroemungsmechanik & Aerodinamik Technische Universitaet Braunschwei g, Germany
TMT 01-05-1985 01-03-1987 23-03-1988
Jab atan
Asisten Ahli Madya
TMT
23-03-1988
35
34
I ~,'
PenataMuda Tk.I1IIIb Penata Tk.I IIIID
01-10-2003
Asisten Ahli
01-10-2003
01-10-2005
Lektor
01-10-2005
Lektor Kepala -
01-04-2007 -
Guru Besar
01-07-2010
-
-
Pembina I IVA Pembina Tk.I I IVB
01-10-2007 01-10-2009
-
-
-
F. Publikasi Ilmiab Publikasi Internasional (Penulis Pertama): No.
Tabun
Judul & Media Publikasi
1.
2008
Experimental Simulations of Secondary Flow in Axial Compressor Cascade with and without Tip-Clearance Configurations, International Conference on Mechanical & Manufacturing Engineering (ICME) 2008, lohor Bahru, Malaysia.
2.
2003
3-D Near Wall Flow Characteristics of The Flow Through A High Staggered Axial Flow Compressor Cascade, International Confe____ ...... _ ...~ll£~_JTEC 2003, Bali, ..Indonesia ......._.._......_. __..._--_ __..._-_...__..__. 3. 1998 Rand und Spaltstroemungen in Starkgestaffelten Verdichtergittern aus Schwachgewolbten Profilen, ZLR-Forschungsbericht 01, Braunschweig, Germany
-_._--_...............••_-_......._-_.._---_._..__.._-_._-----1994 Sekondaerstroemungen in Schwach Und Stark Gestaffelelten Verdichtergittern Aus Schwach _........_.._...... ...._. . _g~~.2!!?~~!!. . . . _.r!~_~lel!.....9 h~.~_.__..§J2!!!!L__~!_R-..
-_. 4.
. ....................................
. . . . . .---.. . . . . -.. . . . . . . .-..-.03,. . . . . . .Braunschweig, . .-..-.".'.'--'.'-...-.. . . . .Germany . .-.. . .-..-.-. -.. . . . [.-----.-. .-J. -.. -.. . --.--.. .]. .Forschungsbericht
. . . . . .__ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _. . ___. . . . . . ._._. . . . . ._. . . . . . . . _. . . . . . . . ._. _. . . __. . . J
Publikasi Nasional (Penulis Pertama): Judul & Media Publikasi No. Tabun 3 D Flow Blockaged on Wing - Flat Surface 1 2009 Configuration, (lurnal Teknologi, FT - UI, Vol. XXIII, No.1, Maret 2009). 2 2009 Passive Control of Cylinder Boundary Layer with In-Line Disturbance of Various Gradient Contour, (Jurnal Teknik Mesin ITS, Vol. 9 No. 1, lanuari 2009). 2008 . Experimental Study of Endwall Effect on The Flow 3 near Wing-Body Junction, (Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan (SENTA), Surabava, 17 Desember 2008). 2008 3-D Flow Separation III Axial Compressor 4 Cascade with Various Blade Camber, (Jurnal Teknik Mesin UK. Petra, Vol. 10 No.2 , Oktober 2008). 2008 Flow Blockaged on Wing - Body Fairing Configuration, (lurnal Teknik Mesin, ITB, Volome 23, No.2, Oktober 2008). 2008 Experimental Study about The Effect of Gap 5 Geometry between Airfoil Trailing Edge and Flap on Confluent Boundary Layer behind Airfoil. (Seminar Nasional Fundamental dan Aplikasi Teknik Kimia (SFATK) - ITS, Surabaya, November, 2008) 2007 3-D Flow Separation III Interaction Zone 6 between Flat Plate and Airfoil with Various Geometry (Simposium Nasional - RAPI VI UMS, Solo, Desember 13,2007) 7 2006 Flow Visualisation and Numerical Modelling -.".-..-.-..-.. ..-.....- ........ _._.. _._...,._._..................._._. __.H_._.. .......
36
-.".~--
. ....
-.~
..
_.M .•..• _. __ ._. __ ..... _._ ..•... __ ._._••••• _............... ___ ._....••••• _.M·.··········_·.·········_··...••·•• ••••• _•• _._ .. _....
37
8
9
10
11
12
13
14 • _ _ _ ...................
38
of Secondary Flow in Low Staggered - Strong Cambered Axial Compressor Cascade with Tip Clearance Effect. (Jumal Teknik Mesin, ITS, No.3, Vol. 6) 2006 Numerical Modeling of 3D. Flow Structure at Interaction Zone between An Unsymmetrical Airfoil and A Flat Plat. (Jumal Teknologi Industri, ITS, Volume 5, Februari, 2006). 2005 Numerical Modelling of Secondary Flow in Low Staggered Axial Compressor Cascade without Tip Clearance Effect (Jumal Teknik Mesin, UK. Petra, Surabaya, No.2, Vol. 7, 2005) 2005 Experimental Study about the Effect of Tip Clearance on 3D -- Flow Structure at Interaction Zone between An Unsymmetrical Airfoil and A Flat Plate. (Seminar Nasional Teknologi Industri, Surabaya, March 30, 2005) 2005 Oil Flow Visualization of Secondary Flow in low staggered Axial Compressor Cascade with and without tip clearance. (Seminar Nasional Teknologi Industri, Surabaya, 30 Maret, 2005) 2004 Experimental Investigation about The Effect of Inlet Angle on Pressure Distribution of The Bluff Body Consisting Plane Surface. (Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM), Makassar, December 6,2004) 2004 Oil Flow Visualization of Secondary Flow in low Staggered Axial Compressor Cascade without Tip Clearance. (Seminar Nasional Tahunan Tekni,k Mesin (SNTTM), Makassar, December 6,2004) 2004 .-..Study Experimental of 3D, Flow Structure at .__...._-----_......__.... _._....__.......................................................__._._._-------
N ••••• _ _ . _ . . . . _ . _ •••• _
......._ .
.........
__
15
2004
16
2003
Interaction Zone between Unsymmetrical Airfoil and A Flat plat. (Seminar Nasional Pasca Smjana, ITS, Surabaya, 24 Agustus, 2004) Experimental Study of 3 -- D Flow Structure at Interaction Zone between Symmetrical Airfoil and A Flat plat. (Seminar Nasional Pasca Sarjana, ITS, Surabaya, 24 Agustus, 2004) Experimental Validation for Simulated Flow Over 9C7/32.5/C50 Air Foil, (Jumal Teknik Mesin, UK. Petra, Surabaya, Vol. 3, No.1,
. . . _~QQD____ ___ . ___ .._.. _. __
____ ....__ 17
.
.____. .__. . . . _ . . _ . . _. . _.__._.
2002
Experimental Work About Secondary Flow in High Staggered Compressor Cascade, (Seminar Nasional Pasca Sarjana, Surabaya, 25 Agustus, 2003).
---18-'- '-i002
.-- -'S'eco~druyFiow- -Modcli;;g'--ii{ -io~--Stagg~~~~r
f---i9--' -2001--20 ---iooT-
Compressor Cascade With Experimental Validation, (Jumal Teknik Mesin, ITS, No.2, Vol. 2, 2002) j~D--F-i~-;-Sep~~atio;--N~ar -Hub--;;"'d- Ca~-i~g--iriAxial Compressor, (Jumal Teknik Mesin, ITS, No.2, Vol. 1,2001) -S-ecoridary-Flo;-Modelii;g-iri-io;--Staggere-~T
Compressor Cascade :Tuming Deviation, Axial Velocity Ratio, (Seminar Nasional Pasca Sarjana, Surabaya, 18 Agustus, 2001).
39
II
F. Hibab Penelitian
"
QUE Project, World Bank)
I
No.
Tabun
Judu} & Sumber Dana Penelitian
1
2009 & 2010
Design, Fabrication and Test of MycrohydroPower Plant Models with vanous Turbine Blade Type, (Penelitian Strategis Nasional multi years).
2
2009
Failure Analysisof Booster Compressor Solar Type, (PT. Pertamina Gas - LPPM ITS).
3
2008
The Effect of Leading Edge Fairing on Secondary Flow Formation in Interaction Zone between 9C7/32,5C50 Airfoil and Flat Plate, (IMHERE Project, World Bank)
4
2008
Secondary - Loss Reduction in Rotor - Hub Interaction Zone through Blade Leading Edge Fairing, (DIPA - ITS).
5
2007 & 2008
3-D Flow Separation In Interaction Zone between Various Geometry Single (and also Cascade) Airfoil and Flat Plate, (Penelitian Nasional Fundamental- multi years).
:1
9
1999
Simple Mathematical Modelling of Secondary Flow through Axial Compressor Cascade without Clearance, (DIPA - _ __ITS). -.............. _..__._ .........__....._....... .........................._.... ..................
. ......... ....
.....
.
Mathematical Modelling of Secondary Flow through Axial Compressor Cascade without Clearance with Experimental Validation, Grant, QUE Project, World Bank) -_ -_.__.............................. .__(Research ._-_._- .............._---_............................__..._-_ _. __._--_..............-._-_......................... _.__........_-7 2001 Experimental Investigation of Flow Through Air Power Screw, (PT. FUBORU Indonesia). ------ ............._....__.._._..- --_...._ _..._--_......._._-_._.._.._.__ _----_..........._-......__........__....__........ _........_.. 8 2000 Experimental Investigation of Secondary Flow in Low Staggered Axial Compressor Cascade . . . . . _.. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . :y!!Q....!~!~~. .~2~~-'!!Y . . gg~!~<:)}.~. . (~~~~.~~gh. _Qr.~!.L 6
2002
...
....
............
...
40 41
