PERBANDINGAN ANALISIS AERODINAMIKA PADA MOBIL SEDAN GENERIK BERBAGAI MODEL DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE BERBASIS COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD) Muh. Yamin*), Yulianto **) E-mail :
[email protected] *)
Dosen Teknik Mesin Universitas Gunadarma
**)
Alumni Teknik Mesin Universitas Gunadarma
Pengurangan koefisien tahanan (drag coefisien) pada suatu kendaraan merupakan salah satu cara yang efektif untuk menghemat penggunaan bahan bakar. Pada penelitian ini gaya aerodinamik pada kendaraan generik jenis sedan dievaluasi. Evaluasi tersebut dilakukan dengan modifikasi penambahan spoiler. Parameter yang dibahas adalah kecepatan dan tekanan aliran udara disekeliling mobil sedan generik. Parameter tersebut digunakan untuk mengetahui nilai koefisien tahanan (drag), Analisis dilakukan menggunakan software cosmosflowrk berbasis CFD. Kecepatan divariasikan antara kecepatan 20 km/Jam sampai dengan kecepatan 120 km/jam dengan interval 20 km/jam. Hasil penelitian menunjukan perbedaan coefisien drag (cd) pada masing-masing kendaraan, nilai coefisien drag (cd) pada mobil sedan generik yang di modifikasi lebih kecil dibandingkan pada mobil sedan generik standart.
Kata kunci : Sedan Generik, Kecepatan, Tekanan, CFD
I.
Pendahuluan
karena
pengembangan didalam industri mobil sudah meningkat permintaan untuk
three-dimensional,
melakukan
percobaan
dengan menggunakan sedan
untuk
dalam
simulasi
ini
sebuah model
kepentingan
simulasi
sudah
banyak
industri
menggunakan metode simulasi yang dapat
di
percaya
dan
mampu
mengerjakan berbagai test kasus arus (aliran udara) kendati ilmu ukur yang sederhana yang menyangkut pada mobil jenis sedan.
dalam analisa arus yang eksternal,
Dalam
lingkungan
persaingan
mobil jenis sedan merupakan salah satu
global yang semakin ketat saat ini,
produk kemajuan industri permobilan
dibutuhkan dalam
kecepatan
pengujian
dan
koefisien
ketepatan tahanan
tesebut.
Seperti
bahwa
sifat ganda. Sebuah zat padat umumnya
pengujian keofisien tahanan angin suatu
mempunyai bentuk tertentu dan bila
kendaraan
dalam
dilihat dari struktur molekulnya, zat padat
terowongan angin baik dalam ukuran
memiliki jarak antar-molekul yang lebih
kendaraan
maupun
rapat serta gaya kohesi antar-molekul
dalam ukuran skala. Akan tetapi cara-cara
yang lebih besar dibandingkan zat lainnya
pengujian
dalam
sehingga zat padat tidak mudah berubah
terowongan angin, baik ukuran sebenarnya
bentuk. Sedangkan zat cair dan zat gas
maupun
(yang merupakan suatu jenis fluida)
dapat
yang
kita
ketahui
dilakukan
di
sebenarnya
koefisien
ukuran
tahanan
skala
tersebut,
membutuhkan waktu dan biaya yang tidak
umumnya
mempunyai
sedikit. Hal inilah yang menjadi salah satu
ditetapkan
oleh
pemicu kenapa desainer maupun industri
masing
mulai
dan
biasanya terbuat dari zat padat) dan bila
Fluid
dilihat dari struktur molekulnya, fluida
Dynamics (CFD) sebagai solusi terhadap
memiliki jarak antar-molekul yang lebih
permasalahan
tersebut
dengan
besar serta gaya kohesi antar-molekul
pertimbangan
kecepatan
dalam
yang lebih rapat dibandingkan zat padat
memperoleh data koefisien tahanan dan
sehingga fluida mudah berubah bentuk
rendahnya biaya yang harus dikeluarkan.
tergantung dari wadah atau tempatnya.[1]
memanfaatkan
simulasi
numerik
komputasi
Computational
(di
bentuk
wadahnya
mana
wadah
yang
masingtersebut
Tujuan Penulisan Tugas Akhir ini adalah menganalisis mobil jenis
2.2
Beberapa
Istilah
dalam
Mekanika Fluida
sedan dengan berbagai model dengan
Istilah dalam
mekanika
fluida
perangkat lunak Cosmosflowork pada
dibawah ini cenderung untuk zat cair dan
(CFD), sehingga dapat dilihat aliran
dalam keadaan bergerak yang sesuai
fluidanya dan distribusi tekanannya.
dengan fluida yang akan digunakan
Tujuan dari simulasi ini adalah melihat pengaruh kecepatan dan tekanan pada
dalam penelitian.[2]
2.3
mobil jenis sedan. II. 2.1
Banyak
Landasan Teori
digunakan
Definisi Fluida. Dalam
Klasifikasi Aliran Fluida
keseharian
kriteria
untuk
yang
dapat
mengklasifikasikan
fluida, seperti; tipe aliran yang terjadi, pada
karakteristik aliran yang dimiliki, rekayasa
temperatur normal bentuk dasar dari suatu
aliran yang dilakukan dan lain-lain. Di
bahan umumnya terbagi menjadi tiga sifat,
mana
yaitu; zat padat, zat cair dan zat gas,
parameter-parameter fluida serta aliran
walaupun ada pula yang mempunyai sifat-
itu sendiri (seperti; temperatur, tekanan,
semua
itu
dipengaruhi
oleh
viskositas, kecepatan, tekanan dan lainlain).
Prinsip
CFD
adalah
metode
penghitungan yang mengkhususkan pada fluida, di mana sebuah kontrol dimensi,
2.4
Gaya-gaya Pada Benda Ahmed
luas serta volume dengan memanfaatkan
Body Car : Gaya Tahanan (Drag)
komputasi
Dan Gaya Angkat (Lift)
dilakukan
Pertimbangan aerodinamika adalah
elemennya.
komputer
maka
perhitungan
pada
dapat tiap-tiap
penting dalam desain kendaraan darat
Hal yang paling mendasar mengapa
seperti truk dan mobil. Gaya aerodinamika
konsep CFD banyak sekali digunakan
yang paling penting pada kendaraan darat
dalam dunia industri adalah dengan CFD
adalah
dapat dilakukan analisa terhadap suatu
tahanan.
Perhatikan
suatu
kendaraan melaju pada kecepatan konstan
sistem
pada jalan datar. Kendaraan tersebut
eksperimen dan tentunya waktu yang
mengalami dua gaya yang menghambat
panjang dalam melakukan eksperimen
gerak lajunya: perlawanan rolling (rolling
tersebut
resistance) dan tahanan aerodinamika.
engineering tahap yang harus dilakukan
Perlawanan antara tahanan aerodinamika
menjadi lebih pendek. Hal lain yang
dan perlawanan rolling disebut
mendasari
beban
dengan
atau
mengurangi
dalam
proses
pemakaian
konsep
jalan (road load). Mesin kendaraan harus
adalah
secara terus-menerus menyediakan daya
mengenai
untuk mengatasi beban jalan tersebut.
dengan
Daya tersebut merupakan hasil perkalian
vektor, kontur bahkan animasi.
dari
beban
kendaraan.
2.5
jalan
dengan
(CFD)
merupakan
Fluid
Dynamic
Fluid
Dynamics
salah
satu
cara
informasi tentang bagaimana aliran fluida. CFD menggabungkan berbagai ilmu dasar teknologi diantaranya matematika, ilmu komputer, teknik dan fisika. Semua ilmu tersebut
melihat
hasil
dalam
aliran
fluida
berupa
grafik,
Pada bab ini membahas tentang
penggunaan komputer untuk menghasilkan
disiplin
karakteristik
CFD
III DATA DAN PROSES SIMULASI SERTA HASIL DARI PROSES SIMULASI MENGGUNAKAN SOFTWARE CFD (SOLIDWORK 2007)
(CFD) Computational
lebih
design
kecepatan
[6]
Computational
pemahaman
biaya
digunakan
pemodelan atau simulasi aliran fluida.
untuk
proses simulasi dan hasil dari proses simulasi mobil sedan generik. Tujuan dari simulasi ini adalah menganalisis aliran fluida eksternal tekanan dan kecepatan generik,
selain
itu
pada mobil sedan analisis
ini
juga
bertujuan untuk pengurangan tahanan angin (air drag) dan pengurangan koefisien tahanan (drag coefisien) pada bagian body mobil sedan generik
untuk salah satu cara yang paling efisien untuk meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar. 3.1
Pembuatan Mobil Sedan Generik
Dengan software Solidwork. Sebelum menganalisis aliran fluida
Gambar 3.1 Sketch Mobil Sedan Generik
pertama kali kita lakukan adalah menggambar
Menggunakan Solidwork.
CAD atau bentuk dari benda yang akan disimulasikan,
disini
benda
yang
akan
disimulasikan adalah mobil sedan generik dengan software solidwork agar lebih cepat, dibandingkan menggunakan perangkat lunak lain
yang
solidwork
sejenis. yang
Selain
sangat
tampilan
mudah
dari
dipahami.
Perangkat lunak ini juga memiliki beberapa fasilitas
pendukung.
Oleh
karena
itu,
penggambaran komponen tersebut dilakukan
Gambar 3.2 Model 3D Mobil Sedan Generik
dengan perangkat lunak solidwork.
Menggunakan Solidwork.
Selain itu, perangkat lunak ini juga disertai dengan fasilitas pendukung untuk menganalisa dan mensimulasikan gerakan.
Untuk keseluruhan data serta gambar yang telah didapat tersebut dapat dilihat pada lampiran
Cosmoswork digunakan untuk menganalisa kecepatan,
tekanan,
tegangan,
frekuensi,
3.2
Diagram Alir Proses Simulasi.
tekukan, suhu dan sebagainya. Cosmosmotion digunakan untuk membuat gerakan dari benda, membuat simulasi serta menganimasikannya. Selain
itu,
menganalisa
Cosmosmotion beban
untuk
juga kasus
dapat analisa
struktur. Sedangkan Cosmosflowork digunakan untuk menganalisa aliran fluida baik dalam maupun
luar,
tekanan,
kecepatan
dan
sebagainya. Dibawah ini adalah salah satu contoh gambar sketch dan model 3D mobil sedan generik : Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Simulasi.
3.3.
bentuk grafik XY. Garis yang
Langkah - langkah Simulasi. Untuk memudahkan proses simulasi
digunakan sebelumnya .
dalam subbab ini akan dijelaskan secara
Setelah
garis
tersebut
bertahap proses simulasi yang dimulai dari
dibuat selanjutnya klik kana
pembentukan geometri hingga hasil simulasi.
pada XY plot lalu insert. pilih
Secara keseluruhan proses tersebut terdiri dari
garis dan koordinat sistem 1.
enam langkah yaitu:
Lalu pilih data pressure dan
1.
Membuat model geometri dari
velocity
mobil sedan generik.
ditampilkan datanya saja.
saja
agar
dapat
2.
Menentukan physics
3.
Poses Meshing.
4.
Menjalankan Run Solver
5.
Hasil Report Simulasi.
menampilkan data berupa
6.
Hasil Post Processing
vektor ( anak panah ), garis-
3.
Nilai pada suatu bidang 2 dimensi (cut plot ) Perintah ini berfungsi
garis batas beserta nilai 3.4
Pengolahan
Data
(isolaines) warna warni batas
Dengan
(counturs). Data tersebut
Computational Fluid Dynamics (CFD) Setelah perhitungan selesai ( solver as fhinesid ), tutup tampilan solver.
ditampilkan secara visual (2
Hasil (
dimensi). Untuk
result ) dari perhitungan sebelumnya dapat
menampilkannya dibutuhkan
diketahui dengan mengklik kanan pada masing-
sebuah plane tambahan, dimana
masing cabang result.
palne tersebut akan menjadi
1. Bentuk aliran ( flow trajectories ). Pada cabang ini, hasil yang
bidang 2 dimensinya. 3.5
Hasil Simulasi Run Solver.
dapat dilihat ialah berupa garis
Run Solver adalah proses dimana
yang berwarna dan membentuk
geometri
aliran yang sedang terjadi. Untuk
dalam elemen-elemen kecil. Elemen-elemen
menampilkannya klik kanan lalu
kecil ini nantinya berperan sebagai kontrol
insert selanjutnya atur parameter.
surface
2. Nilai pada sebuah garis atau kurva yang memanjang ( XY plot ).
secara
atau
keseluruhan
volume
dibagi-bagi
dalam
proses
perhitungan yang kemudian tiap-tiap elemen ini akan menjadi inputan untuk elemen
Pada perintah ini berfungsi
disebelahnya. Hal ini akan terjadi berulang-
untuk menampilkan data dari
ulang hingga domain terpenuh. Dalam run
fluida yang sedang terjadi pada
solver elemen-elemen yang akan dipilih
sebuah garis. Data pada fluida
disesuaikan dengan kebutuhan dan bentuk
tersebut akan diubah kedalam
geometri. Dalam skripsi ini aplikasi run solver
yang
dipakai
adalah
Solidwork.
Dibawah ini gambar hasil run solver dengan konfigurasi meshing kecepatan dan tekanan
3.5.1
Gambar Hasil Run Solver Sedan Generik Standar.
Gambar 3.8 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 60 km/jam.
Gambar 3.4 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 20 km/jam.
Gambar 3.9 Run Solver Kecepatan (Velocity) dengan kecepatan 60 km/jam
Gambar 3.5 Run Solver Kecepatan (Velocity) dengan kecepatan 20 km/jam.
Gambar 3.10 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 80 km/jam. Gambar 3.6 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 40 km/Jam
Gambar 3.7 Run Solver Kecepatan (Velocity)
Gambar 3.11 Run Solver Kecepatan (Velocity)
dengan kecepatan 40 km/jam.
dengan kecepatan 80 km/jam.
Pada gambar 3.4 sampai dengan 3.15 menunjukkan kontur kecepatan dan tekanan statik pada kecepatan 20 km/jam sampai dengan kecepatan 120 km/jam. Tekanan yang lebih tinggi terjadi pada bagian depan body mobil dan bagian kaca depan mobil, dimana daerah tersebut merupakan frontal area Gambar 3.12 Run Solver Tekanan (Pressure)
terjadinya tekanan langsung dari aliran fluida.
dengan kecepatan 100 km/jam 3.5.2
Hasil Pengolahan Data Tekanan dan kecepatan. Data
yang
didapat
dari
hasil
simulasi ini menunjukkan bahwa Contours kecepatan dan tekanan pada mobil sedan generik 1 yang telah di simulasi diantaranya Gambar 3.13 Run Solver Kecepatan (Velocity)
dengan kecepatan 20 km/jam, 40 km/Jam, 60
dengan kecepatan 100 km/jam.
km/Jam, 80 km/Jam, 100 km/Jam dan 120 km/jam . 3.5.3
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan 20 km/jam Berikut ini adalah gambar dari hasil
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 20 Gambar 3.14 Run Solver Tekanan (Pressure)
km/jam :
dengan kecepatan 120 km/jam.
Gambar 3.16 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 20 km/Jam Gambar 3.15 Run Solver Kecepatan (Velocity) dengan kecepatan 120 km/jam.
Pada kecepatan angin 20 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian depan mobil yang bisa di lihat pada gambar 3.16, Pada bagian
mobil lainnya terjadi tekanan rendah yang
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
terlihat dengan warna biru.
angin yang terletak pada bagian depan body
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 20 km/jam :
mobil dengan tekanan 101350 Pa, tekanan berkurang hingga mencapai 101320 Pa pada panjang bagian depan body mobil 0,50 m, terjadi penurunan tekanan yang pada bagian belakang body mobil sampai tekanan 101320 Pa hingga mencapai 101310 pada panjang pada bagian atas mobil 3,50 m hingga mencapai penaikan tekanan 101330 Pa, dikarenakan body atas mobil sedan memiliki
Gambar 3.17 Tampilan CutPlot Kecepatan
landasan yang datar
(Velocity)) dengan Kecepatan 20 km/Jam
mengalami aerodinamis dan tekanan aliran
Pada kecepatan angin 20 km/jam di
maka aliran angin
angin tidak terlalu menekan hingga mencapai
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
bagian kaca depan body mobil.
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
3.5.4
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
yang tinggi pada bagian depan mobil yang bisa
40 km/jam
di lihat pada gambar 3.17, terlihat warna kuning
Berikut ini adalah gambar dari hasil
dan orange pada bagian depan dan bagian
proses simulasi dengan kecepatan 40 km/jam :
belakang atas body mobil hingga bawah tekanan menurun menjadi warna hijau karena mengalami tekanan yang rendah.
Gambar 3.19 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 40 km/Jam. Pada kecepatan angin 40 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian atas mobil yang bisa Gambar 3.18 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 20 km/Jam.
di lihat pada gambar 3.19, Pada bagian mobil lainnya terjadi tekanan rendah.
Pada kecepatan angin 20 km/jam di
Berikut ini adalah gambar dari hasil
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
proses simulasi dengan kecepatan 40 km/jam :
penurunan tekanan pada bagian atas body mobil sampai belakang body belakang mobil dari tekanan 101300 Pa hingga mencapai 101260 Pa , dikarenakan atas body mobil mempunyai landasan yang datar maka aliran angin mengalami aerodinamis dan tekanan Gambar 3.20 Tampilan CutPlot Kecepatan
aliran angin tidak terlalu menekan hingga
(Velocity)) dengan Kecepatan 40 km/Jam
mencapai bagian kaca depan body mobil. 3.5.5
Pada kecepatan angin 40 km/jam di
Hasil
Simulasi
Dengan
Kecepatan 60 km/jam
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
Berikut ini adalah gambar dari hasil
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 60
yang tinggi pada bagian body depan mobil yang
km/jam:
bisa di lihat pada gambar 3.20, Pada gambar ini tekanan
yang dihasilkan lebih tinggi di
bandingkan dengan kecepatan 20 km/jam. Tekanan mengalami penurunan tekanan pada bagian belakang body mobil.
Gambar 3.22 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 60 km/Jam
Pada kecepatan angin 60 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan Gambar 3.21 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 40 km/Jam.
yang tinggi pada bagian body depan mobil yang bisa di lihat pada gambar 3.22, terlihat warna kuning dan orange pada bagian depan
Pada kecepatan angin 40 km/jam di
body mobil, tekanan yang ada di atas body
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
mobil yang terlihat pada gambar dengan
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan angin
warna biru muda terjadi tekanan yang rendah
yang terletak pada bagian depan body mobil
sampai pada bagian atas kaca mobil belakang.
dengan tekanan 101425 Pa, tekanan berkurang hingga mencapai 101300 Pa dengan panjang
Berikut ini adalah gambar dari hasil
tekanan pada bagian body mobil 0,50 m, terjadi
proses simulasi dengan kecepatan 60 km/jam :
yang terletak pada bagian depan body mobil dengan
tekanan
berkurang
101475
hingga
mencapai
Pa,
tekanan
101275
Pa
dengan panjang pada body mobil 0,50 m, terjadi penurunan tekanan yang pada bagian belakang body mobil sampai tekanan 101150 Pa kemudain naik hingga mencapai 101275 Gambar 3.23 Tampilan CutPlot
Pa pada panjang body 3 m dan pada bagian
Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 60
atas dikarenakan atas body mobil mempunyai
km/Jam
landasan yang datar maka aliran angin
Pada kecepatan angin 60 km/jam di
mengalami aerodinamis dan tekanan aliran
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
angin tidak terlalu menekan hingga mencapai
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
bagian kaca depan body mobil.
yang rendah pada bagian body belakang mobil
3.5.6
yang bisa di lihat pada gambar 3.23, terlihat
80 km/jam
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
warna hijau dan kuning pada bagian depan
Berikut ini adalah gambar dari hasil
body mobil menunjukan tekanan yang tinggi.
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 80
Pada gambar ini tekanan yang dihasilkan lebih
km/jam:
tinggi di bandingkan dengan kecepatan 40 km/jam.
Tekanan
mengalami
penurunan
tekanan pada bagian belakang body mobil (warna biru).
Gambar 3.25 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 80 km/Jam Pada kecepatan angin 80 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang rendah Gambar 3.24 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 60 km/Jam.
pada bagian atas body mobil
hingga keseluruhan bagian belakang body mobil yang bisa di lihat pada gambar 3.25 dengan terlihat warna biru pada bagian
Pada kecepatan angin 60 km/jam di dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan angin
tersebut, tekanan yang ada di sekitar body mobil antara 100946 Pa hingga 101318 Pa .
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 80 km/jam :
Pada kecepatan angin 80 km/jam di dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan angin yang terletak pada bagian depan body mobil dengan tekanan 101850 Pa, tekanan berkurang
hingga
mencapai
101250
Pa
dengan panjang tekanan pada bagian body mobil 0,50 m, terjadi penurunan tekanan pada bagian atas body mobil sampai belakang body Gambar 3.26 Tampilan CutPlot
belakang mobil dari tekanan 101100 Pa
Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 80
hingga mencapai 101050 Pa ,dikarenakan atas
km/Jam.
body mobil mempunyai landasan yang datar maka aliran angin mengalami aerodinamis
Pada kecepatan angin 80 km/jam di
dan tekanan aliran
angin
tidak
terlalu
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
menekan hingga mencapai bagian kaca depan
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
body mobil.
yang rendah pada bagian body belakang mobil
3.5.7
yang bisa di lihat pada gambar 3.26, terlihat
100 km/jam
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
warna hijau dan kuning pada bagian depan
Berikut ini adalah gambar dari hasil
body mobil menunjukan tekanan yang tinggi.
proses simulasi tersebut dengan kecepatan
Pada gambar ini tekanan yang dihasilkan lebih
100 km/jam:
tinggi di bandingkan dengan kecepatan 60 km/jam.
Tekanan
mengalami
penurunan
tekanan pada bagian belakang body mobil (warna biru).
Gambar 3.28 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 100 km/Jam Pada kecepatan angin 100 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian depan mobil yang Gambar 3.27 Grafik Tekanan (Pressure) Kecepatan 80 km/Jam.
bisa di lihat pada gambar 3.28 dengan terlihat warna hijau, tekanan rendah yang ada di atas
body yang terlihat dengan warna biru hingga
yang terletak pada bagian depan body mobil
pada bagian atas kaca mobil bagian belakang.
dengan
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 100 km/jam :
tekanan
berkurang
102100
hingga
mencapai
Pa,
tekanan
101100
Pa
dengan panjang tekanan pada bagian body mobil 0,50 m, terjadi penurunan tekanan pada bagian atas body mobil sampai belakang body belakang mobil dari tekanan 101000 Pa hingga mencapai 100850 Pa , dikarenakan atas body mobil mempunyai landasan yang datar
Gambar 3.29 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 100 km/Jam
aliran
angin
mengalami
aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil. 3.5.8
Pada kecepatan angin 100 km/jam di
maka
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
120 km/jam
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
Berikut ini adalah gambar dari hasil
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
proses simulasi tersebut dengan kecepatan
yang rendah pada bagian body belakang mobil
120 km/jam:
yang bisa di lihat pada gambar 3.29, terlihat warna hijau dan kuning pada bagian depan body mobil menunjukan tekanan yang tinggi. Pada gambar ini tekanan yang dihasilkan lebih tinggi di bandingkan dengan kecepatan 80 km/jam. Tekanan mengalami sedikit penurunan pada bagian belakang body mobil (warna biru).
’ Gambar 3.31 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 120 km/Jam Pada kecepatan angin 120 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian depan mobil yang
Gambar 3.30 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 100 km/Jam.
bisa di lihat pada gambar 3.31 dengan terlihat warna hijau muda, tekanan rendah yang ada di
Pada kecepatan angin 100 km/jam di
atas body yang terlihat dengan warna biru
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
hingga pada bagian atas mobil dan seluruh
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan angin
bagian belakang mobil.
Berikut ini adalah gambar dari hasil
hingga mencapai 101100 Pa dengan panjang
proses simulasi dengan kecepatan 120 km/jam :
tekanan pada bagian body mobil 0,50 m, terjadi penurunan tekanan pada bagian atas body mobil sampai belakang body belakang mobil dari tekanan 100900 Pa hingga mencapai 100750 Pa ,dikarenakan atas body mobil mempunyai landasan yang datar maka aliran angin mengalami aerodinamis dan
Gambar 3.32 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 120 km/Jam
tekanan aliran angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil.
Pada kecepatan angin 120 km/jam di dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
3.5.9
Hasil Flow Trajectories.
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang rendah pada bagian body belakang mobil yang bisa di lihat pada gambar 3.32, terlihat warna kuning dan orange pada bagian depan body mobil menunjukan tekanan yang tinggi. Pada gambar ini tekanan yang dihasilkan lebih tinggi di bandingkan dengan kecepatan 100 km/jam. Tekanan mengalami sedikit penurunan pada bagian belakang body mobil (warna biru).
Gambar 3.34 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 20 km/Jam
Gambar 3.33 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 120 km/Jam Pada kecepatan angin 120 km/jam di dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan angin yang terletak pada bagian depan body mobil dengan tekanan 10250 Pa, tekanan berkurang
Gambar 3.35 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 40 km/Jam.
Dari
tampilan
flow
trajectories
dengan kecepatan 20 km/jam sampai 120 km/jam terjadi tekanan aliran pada bagian depan mobil yang terlihat jelas warna merah pada gambar 3.34 sampai 3.39 disebabkan karena
permukaannya
rata
dan
terjadi
aerodinamis pada bagian atas sisi mobil Gambar 3.36 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 60 km/Jam
dikeranakan adanya lekukkan pada bagian tersebut. 3.6
Gambar Hasil Run Solver Sedan
Generik dengan spoiler diatas.
Gambar 3.37 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 80 km/Jam.
Gambar 3.40 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 20km/jam.
Gambar 3.38 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 100 km/Jam.
Gambar 3.41 Run Solver Kecepatan (Velocity) dengan kecepatan 20km/jam
Gambar 3.42 Run Solver Tekanan (Pressure) Gambar 3.39 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 120 km/Jam.
dengan kecepatan 40 km/jam.
Gambar 3.43 Run Solver Kecepatan (Velocity) dengan kecepatan 40 km/jam.
Gambar 3.44 Run Solver Tekanan
Gambar 3.47 Run Solver Kecepatan (Velocity) dengan kecepatan 80 km/jam.
Gambar 3.48 Run Solver Tekanan (Pressure)
(Pressure) dengan kecepatan 60 km/jam.
dengan kecepatan 100 km/jam.
Gambar 3.45 Run Solver Kecepatan (Velocity)
Gambar 3.49 Run Solver Kecepatan
dengan kecepatan 60 km/jam.
Gambar 3.46 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 80 km/jam.
(Velocity) dengan kecepatan 100km/jam.
Gambar 3.50 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 120 km/jam.
Pada kecepatan angin 20 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian depan mobil dengan warna hijau dan kuning yang bisa di lihat pada gambar 3.52, Pada bagian mobil lainnya Gambar 3.51 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 120 km/jam.
warna biru.
Pada gambar 3.40 sampai dengan 3.51 menunjukkan
kontur
tekanan
terjadi tekanan rendah yang terlihat dengan
statik
pada
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 20 km/jam :
kecepatan 20 km/jam sampai dengan kecepatan 120 km/jam. Tekanan yang lebih tinggi terjadi pada bagian depan body mobil, dimana daerah tersebut merupakan frontal area terjadinya tekanan langsung dari aliran fluida. 3.6.1
Hasil Pengolahan Data Tekanan Data yang didapat dari hasil simulasi
ini menunjukkan bahwa Contours kecepatan dan tekanan pada mobil sedan generik dengan spoiler
diatas
yang
telah
di
simulasi
Gambar 3.53 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 20 km/Jam
diantaranya dengan kecepatan 20 km/jam, 40
Pada kecepatan angin 20 km/jam di
km/Jam, 60 km/Jam, 80 km/Jam, 100 km/Jam
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
dan 120 km/jam.
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
3.6.2
yang tinggi pada bagian depan mobil yang
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
bisa di lihat pada gambar 3.53, terlihat warna
20 km/jam Berikut ini adalah gambar dari hasil
hijau dan kuning pada bagian depan dan pada
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 20
bagian belakang body mobil tekanan menurun
km/jam :
menjadi warna biru karena
mengalami
tekanan yang rendah (warna biru).
Gambar 3.52 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) km/Jam
Gambar 3.54 Grafik Tekanan (Pressure) Kecepatan 20 km/Jam.
Pada kecepatan angin 20 km/jam di dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan angin yang terletak pada bagian depan body mobil dengan tekanan 101322 Pa, tekanan berkurang hingga mencapai 101307 Pa pada panjang
Gambar 3.56 Tampilan CutPlot
bagian depan body mobil 0,70 m, terjadi
Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 40
penaikan tekanan sampai 101335 Pa, kemudian
km/Jam.
turun hingga mencapai tekanan 101320 Pa dan
Pada kecepatan angin 40 km/jam di
dikarenakan body atas mobil sedan memiliki
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
landasan yang datar dan diberi spoiler maka
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
aliran angin mengalami aerodinamis dan
yang tinggi pada bagian body depan mobil
tekanan aliran angin tidak terlalu menekan
yang bisa di lihat pada gambar 3.56 dengan
hingga mencapai bagian kaca depan body
warna hijau dan kuning, Pada gambar ini
mobil.
tekanan yang dihasilkan lebih tinggi di
3.6.3
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
bandingkan dengan kecepatan 20 km/jam. Tekanan mengalami penurunan tekanan yang
40 km/jam Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 40 km/jam :
rendah pada bagian belakang
body mobil
(warna biru).
Gambar 3.55 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 40 km/Jam. Pada kecepatan angin 40 km/jam di
Gambar 3.57 Grafik Tekanan (Pressure) Kecepatan 40 km/Jam.
dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
Pada kecepatan angin 40 km/jam di
tinggi pada bagian depan dan atas mobil yang
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
bisa di lihat pada gambar 3.55 dengan warna
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
orange dan kuning, Pada bagian depan atas
angin yang terletak pada bagian depan body
mobil terjadi tekanan rendah dan bagian
mobil dengan tekanan 101315 Pa, tekanan
lainnya stabil.
berkurang hingga mencapai 101250 Pa pada
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 40 km/jam :
panjang bagian depan body mobil 0,70 m, terjadi penaikan tekanan sampai 101360 Pa, kemudian turun hingga
mencapai tekanan
101305 Pa dan dikarenakan body atas mobil
Pada kecepatan angin 60 km/jam di
sedan memiliki landasan yang datar dan diberi
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
spoiler
mengalami
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak
yang tinggi pada bagian body depan mobil
terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca
yang bisa di lihat pada gambar 3.59 dengan
depan body mobil.
warna hijau dan kuning, Pada gambar ini
3.6.4
tekanan yang dihasilkan lebih tinggi di
maka
aliran
angin
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
bandingkan dengan kecepatan 40 km/jam.
60 km/jam Berikut ini adalah gambar dari hasil
Tekanan mengalami penurunan tekanan yang
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 60
rendah pada bagian belakang
km/jam:
(warna biru).
body mobil
Gambar 3.58 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 60 km/Jam
Gambar 3.60 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 60 km/Jam.
Pada kecepatan angin 60 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
Pada kecepatan angin 60 km/jam di
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
tinggi pada bagian depan dan atas mobil yang
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
bisa di lihat pada gambar 3.58 dengan warna
angin yang terletak pada bagian depan body
kuning dan hijau, Pada bagian depan atas mobil
mobil dengan tekanan 101310 Pa, tekanan
dan belakang terjadi tekanan rendah.
berkurang hingga mencapai 101175 Pa pada
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 60 km/jam :
panjang bagian depan body mobil 0,70 m, terjadi penaikan tekanan sampai 101475 Pa, kemudian turun hingga
mencapai tekanan
101175 Pa dan dikarenakan body atas mobil sedan memiliki
landasan yang datar dan
diberi spoiler maka aliran angin mengalami aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak Gambar 3.59 Tampilan CutPlot Kecepatan
terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca
(Velocity)) dengan Kecepatan 60 km/Jam.
depan body mobil.
3.6.5
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
bisa di lihat pada gambar 3.62 dengan warna hijau dan kuning, Pada gambar ini tekanan
80 km/jam Berikut ini adalah gambar dari hasil
yang dihasilkan lebih tinggi di bandingkan
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 80
dengan kecepatan 60 km/jam. Tekanan
km/jam:
mengalami penurunan tekanan yang rendah pada bagian belakang
body mobil (warna
biru).
Gambar 3.61 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 80 km/Jam Pada kecepatan angin 80 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
Gambar 3.63 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 80 km/Jam.
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
Pada kecepatan angin 80 km/jam di
tinggi pada bagian depan dan atas mobil yang
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
bisa di lihat pada gambar 3.61 dengan warna
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
kuning dan hijau, Pada bagian depan atas mobil
angin yang terletak pada bagian depan body
dan pada bagian belakang terjadi tekanan
mobil dengan tekanan 101350 Pa, tekanan
rendah
berkurang hingga mencapai 101075 Pa pada Berikut ini adalah gambar dari hasil
proses simulasi dengan kecepatan 80 km/jam :
panjang bagian depan body mobil 0,70 m, terjadi penaikan tekanan sampai 101575 Pa, kemudian turun hingga
mencapai tekanan
101250 Pa dan dikarenakan body atas mobil sedan memiliki
landasan yang datar dan
diberi spoiler maka aliran angin mengalami aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak Gambar 3.62 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 80 km/Jam. Pada kecepatan angin 80 km/jam di
terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil. 3.6.6
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
100 km/jam
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
Berikut ini adalah gambar dari hasil
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
proses simulasi tersebut dengan kecepatan
yang tinggi pada bagian body depan mobil yang
100 km/jam:
mengalami penurunan tekanan yang rendah pada bagian belakang
body mobil (warna
biru).
Gambar 3.64 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 100 km/Jam Pada kecepatan angin 100 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
Gambar 3.66 Grafik Tekanan
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
(Pressure) Kecepatan 100 km/Jam
tinggi pada bagian depan dan atas mobil yang
Pada kecepatan angin 100 km/jam di
bisa di lihat pada gambar 3.64 dengan warna
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
kuning dan orange, Pada bagian depan atas
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
mobil dan belakang terjadi tekanan rendah.
angin yang terletak pada bagian depan body
Berikut ini adalah gambar dari hasil
mobil dengan tekanan 101350 Pa, tekanan
proses simulasi dengan kecepatan 100 km/jam :
berkurang hingga mencapai 100800 Pa pada panjang bagian depan body mobil 0,70 m, terjadi penaikan tekanan sampai 101550 Pa, kemudian turun hingga
mencapai tekanan
101200 Pa dan dikarenakan body atas mobil sedan memiliki
landasan yang datar dan
diberi spoiler maka aliran angin mengalami Gambar 3.65 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 100 km/Jam
aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil.
Pada kecepatan angin 100 km/jam di dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
3.6.7
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
120 km/jam
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
yang tinggi pada bagian body depan mobil yang
Berikut ini adalah gambar dari hasil
bisa di lihat pada gambar 3.65 dengan warna
proses simulasi tersebut dengan kecepatan
hijau dan kuning, Pada gambar ini tekanan
120 km/jam:
yang dihasilkan lebih tinggi di bandingkan dengan
kecepatan
80
km/jam.
Tekanan
dengan kecepatan 100 km/jam. Tekanan mengalami penurunan tekanan yang rendah pada bagian belakang
body mobil (warna
biru).
’ Gambar 3.67 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 120 km/Jam Pada kecepatan angin 120 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
Gambar 3.69 Grafik Tekanan
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
(Pressure) Kecepatan 120 km/Jam
tinggi pada bagian depan mobil yang bisa di
Pada kecepatan angin 120 km/jam di
lihat pada gambar 3.67, dengan terlihat warna
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
hijau dan kuning, tekanan rendah yang ada di
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
atas body yang terlihat dengan warna biru
angin yang terletak pada bagian depan body
hingga pada bagian atas mobil dan
mobil dengan tekanan 101350 Pa, tekanan
bagian
belakang mobil.
berkurang hingga mencapai 100700 Pa pada
Berikut ini adalah gambar dari hasil
panjang bagian depan body mobil 0,70 m,
proses simulasi dengan kecepatan 120 km/jam :
terjadi penaikan tekanan sampai 101900 Pa, kemudian turun hingga
mencapai tekanan
101500 Pa dan dikarenakan body atas mobil sedan memiliki
landasan yang datar dan
diberi spoiler maka aliran angin mengalami aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca Gambar 3.68 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 120
depan body mobil. 3.6.8
Hasil Flow Trajectories.
km/Jam Pada kecepatan angin 120 km/jam di dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian body depan mobil yang bisa di lihat pada gambar 3.68 dengan warna hijau dan kuning, Pada gambar ini tekanan yang dihasilkan lebih tinggi di bandingkan
Gambar 3.70 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 20 km/Jam
Gambar 3.71 Tampilan Flow
Gambar 3.75 Tampilan Flow Trajectories
Trajectories dengan Kecepatan 40 km/Jam
dengan Kecepatan 120 km/Jam Dari
tampilan
flow
trajectories
dengan kecepatan 20 km/jam sampai 120 km/jam terjadi tekanan aliran pada bagian depan mobil yang terlihat jelas warna merah pada gambar 3.70 sampai 3.75 disebabkan karena
permukaannya
rata
dan
terjadi
aerodinamis pada bagian atas sisi mobil Gambar 3.72 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 60 km/Jam
dikeranakan adanya lekukkan pada bagian tersebut. 3.7
Gambar Hasil Run Solver Sedan
Generik dengan spoiler dibelakang.
Gambar 3.73 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 80 km/Jam
Gambar 3.76 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 20 km/jam.
Gambar 3.74 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 100 km/Jam
Gambar 3.77 Run Solver Kecepatan (Velocity) dengan kecepatan 20 km/jam
Gambar 3.83 Run Solver Kecepatan Gambar 3.78 Run Solver Tekanan (Pressure)
(Velocity) dengan kecepatan 80km/jam.
dengan kecepatan 40 km/jam.
. Gambar 3.84 Run Solver Tekanan Gambar 3.79 Run Solver Kecepatan
(Pressure) dengan kecepatan 100 km/jam
(Velocity) dengan kecepatan 40 km/jam.
Gambar 3.80 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 60 km/jam.
Gambar 3.85 Run Solver Kecepatan (Velocity) dengan kecepatan 100 km/jam.
Gambar 3.86 Run Solver Tekanan Gambar 3.81 Run Solver Kecepatan (Velocity)
(Pressure) dengan kecepatan 120 km/jam.
dengan kecepatan 60 km/jam.
Gambar 3.82 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 80 km/jam.
Gambar 3.87 Run Solver Tekanan (Pressure) dengan kecepatan 120 km/jam.
Pada gambar 3.76 sampai dengan 3.87 menunjukkan
kontur
tekanan
statik
pada
tekanan rendah yang terlihat dengan warna biru.
kecepatan 20 km/jam sampai 120 km/jam.
Berikut ini adalah gambar dari hasil
Tekanan yang lebih tinggi terjadi pada bagian
proses simulasi dengan kecepatan 20 km/jam :
depan body mobil, dimana daerah tersebut merupakan frontal area terjadinya tekanan langsung dari aliran fluida.
3.7.1
Hasil Pengolahan Data Tekanan Data yang didapat dari hasil simulasi
ini menunjukkan bahwa Contours kecepatan
Gambar 3.89 Tampilan CutPlot
dan tekanan pada mobil sedan generik dengan
Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 20
spoiler dibelakang yang telah di simulasi
km/Jam
diantaranya dengan kecepatan 20 km/jam, 40
Pada kecepatan angin 20 km/jam di
km/Jam, 60 km/Jam, 80 km/Jam, 100 km/Jam
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
dan 120 km/jam.
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
3.7.2
yang tinggi pada bagian depan mobil yang
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
bisa di lihat pada gambar 3.89, terlihat warna
20 km/jam Berikut ini adalah gambar dari hasil
orange dan kuning pada bagian depan dan
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 20
pada bagian belakang body mobil tekanan
km/jam :
menurun
menjadi
warna
biru
karena
mengalami tekanan yang rendah (warna biru).
Gambar 3.88 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 20 km/Jam. Pada kecepatan angin 20 km/jam di
Gambar 3.90 Grafik Tekanan (Pressure) Kecepatan 20 km/Jam.
dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
Pada kecepatan angin 20 km/jam di
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
tinggi pada bagian depan mobil dengan warna
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
merah dan orange yang bisa di lihat pada
angin yang terletak pada bagian atas depan
gambar 3.88, Pada bagian mobil lainnya terjadi
body mobil dengan tekanan hampir mencapai 101355 Pa, tekanan berkurang mendekati
101325 Pa pada panjang bagian depan body
Pada kecepatan angin 40 km/jam di
mobil 3 m, kemudian turun hingga mencapai
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
tekanan 101305 Pa dan dikarenakan body atas
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
mobil sedan memiliki landasan yang datar dan
yang tinggi pada bagian body depan mobil
body belakang diberi spoiler maka aliran angin
hingga hampir mencapai bagian belakang
mengalami aerodinamis dan tekanan aliran
yang bisa di lihat pada gambar 3.92, Pada
angin tidak terlalu menekan hingga mencapai
gambar ini tekanan yang dihasilkan lebih
bagian kaca depan body mobil.
tinggi di bandingkan dengan kecepatan 20
3.7.3
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
km/jam.
Tekanan
mengalami
penurunan
tekanan yang rendah pada bagian belakang
40 km/jam Berikut ini adalah gambar dari hasil
body mobil (warna biru).
proses simulasi dengan kecepatan 40 km/jam :
Gambar 3.91 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 40 km/Jam. Pada kecepatan angin 40 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
Gambar 3.93 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 40 km/Jam.
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
Pada kecepatan angin 40 km/jam di
tinggi pada bagian depan dan atas mobil yang
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
bisa di lihat pada gambar 3.91 dengan warna
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
hijaug, Pada bagian depan atas dan belakang
angin yang terletak pada bagian atas depan
mobil terjadi tekanan rendah dan bagian
body mobil dengan tekanan hampir mencapai
lainnya stabil.
101600 Pa, tekanan berkurang hingga 101300
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 40 km/jam :
Pa pada panjang bagian depan body mobil 2,25 m, kemudian turun hingga
mencapai
tekanan 101150 Pa dan dikarenakan atas mobil sedan memiliki
body
landasan yang
datar dan body belakang diberi spoiler maka aliran angin mengalami aerodinamis dan Gambar 3.92 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 40 km/Jam.
tekanan aliran angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil.
3.7.4
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
mengalami penurunan tekanan yang rendah pada bagian belakang
60 km/jam Berikut ini adalah gambar dari hasil
body mobil (warna
biru).
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 60 km/jam:
Gambar 3.94 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 60 km/Jam Pada kecepatan angin 60 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
Gambar 3.96 Grafik Tekanan
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
(Pressure) Kecepatan 60 km/Jam.
tinggi pada bagian depan mobil yang bisa di
Pada kecepatan angin 60 km/jam di
lihat pada gambar 3.94 dengan warna hijau,
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
Pada bagian depan atas mobil dan belakang
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
terjadi tekanan rendah (warna biru).
angin yang terletak pada bagian atas depan
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 60 km/jam :
body mobil dengan tekanan 101555 Pa, tekanan berkurang hingga 101275 Pa pada panjang bagian depan body mobil 2,25 m, kemudian turun hingga
mencapai tekanan
101160 Pa dan dikarenakan body atas mobil sedan memiliki landasan yang datar dan body belakang diberi spoiler Gambar 3.95 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 60 km/Jam.
maka aliran angin
mengalami aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil.
Pada kecepatan angin 60 km/jam di dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
3.7.5
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
80 km/jam
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
yang tinggi pada bagian body depan mobil yang
Berikut ini adalah gambar dari hasil
bisa di lihat pada gambar 3.95 dengan warna
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 80
kuning dan orange, Pada gambar ini tekanan
km/jam:
yang dihasilkan lebih tinggi di bandingkan dengan
kecepatan
40
km/jam.
Tekanan
Gambar 3.97 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 80 km/Jam Pada kecepatan angin 80 km/jam di
Gambar 3.99 Grafik Tekanan
dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
(Pressure) Kecepatan 80 km/Jam.
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
Pada kecepatan angin 80 km/jam di
tinggi pada bagian depan yang bisa di lihat
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
pada gambar 3.97 dengan warna hijau, Pada
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
bagian depan atas mobil dan pada bagian
angin yang terletak pada bagian atas depan
belakang terjadi tekanan rendah (warna biru).
body mobil dengan tekanan 101750 Pa,
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 80 km/jam :
tekanan berkurang hingga 101300 Pa pada panjang bagian depan body mobil 2,25 m, kemudian turun hingga
mencapai tekanan
101100 Pa dan dikarenakan body atas mobil sedan memiliki landasan yang datar dan body belakang diberi spoiler
maka aliran angin
mengalami aerodinamis dan tekanan aliran Gambar 3.98 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 80 km/Jam.
angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil. 3.7.6
Pada kecepatan angin 80 km/jam di
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
100 km/jam
dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
Berikut ini adalah gambar dari hasil
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
proses simulasi tersebut dengan kecepatan
yang tinggi pada bagian body depan mobil yang
100 km/jam:
bisa di lihat pada gambar 3.98 dengan warna orange dan kuning, Pada gambar ini tekanan yang dihasilkan lebih tinggi di bandingkan dengan
kecepatan
60
km/jam.
Tekanan
mengalami penurunan tekanan yang rendah pada bagian belakang body mobil (warna biru).
’ Gambar 3.100 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 100 km/Jam
Pada kecepatan angin 100 km/jam di
Pada kecepatan angin 100 km/jam di
dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada
dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang
analisis, pada bagian ini terdapat tekanan
tinggi pada bagian depan dan atas mobil yang
angin yang terletak pada bagian atas depan
bisa di lihat pada gambar 3.100 dengan warna
body mobil dengan tekanan 101550 Pa,
orange, Pada bagian atas mobil dan belakang
tekanan berkurang hingga 101350 Pa pada
terjadi tekanan sedang (warna hijau).
panjang bagian depan body mobil 2,25 m,
Berikut ini adalah gambar dari hasil proses simulasi dengan kecepatan 100 km/jam :
kemudian turun hingga
mencapai tekanan
100800 Pa dan dikarenakan body atas mobil sedan memiliki landasan yang datar dan body belakang diberi spoiler
maka aliran angin
mengalami aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil. Gambar 3.101 Tampilan CutPlot Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 100
3.7.7
Hasil Simulasi Dengan Kecepatan
120 km/jam
km/Jam
Berikut ini adalah gambar dari hasil
Pada kecepatan angin 100 km/jam di dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan
proses simulasi tersebut dengan kecepatan 120 km/jam:
pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian body depan mobil yang bisa di lihat pada gambar 3.101 dengan warna hijau, kuning dan orange, Pada gambar ini tekanan
yang dihasilkan lebih tinggi di
bandingkan dengan kecepatan 80 km/jam. Tekanan mengalami penurunan tekanan yang rendah pada bagian belakang
body mobil
(warna biru).
’ Gambar 3.103 Tampilan CutPlot Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 120 km/Jam Pada kecepatan angin 120 km/jam di dapatkan gambar tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian depan mobil yang bisa di lihat pada gambar 3.103, dengan terlihat warna kuning, tekanan rendah yang ada di atas body yang terlihat dengan warna
Gambar 3.102 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 100 km/Jam.
biru dan hijau hingga pada bagian atas mobil dan bagian belakang mobil.
Berikut ini adalah gambar dari hasil
bagian depan body mobil 2,25 m, kemudian
proses simulasi dengan kecepatan 100 km/jam :
turun hingga mencapai tekanan 100600 Pa dan dikarenakan memiliki
body atas mobil sedan
landasan yang datar dan body
belakang diberi spoiler
maka aliran angin
mengalami aerodinamis dan tekanan aliran angin tidak terlalu menekan hingga mencapai bagian kaca depan body mobil. Gambar 3.104 Tampilan CutPlot
3.7.8
Hasil Flow Trajectories.
Kecepatan (Velocity)) dengan Kecepatan 120 km/Jam Pada kecepatan angin 120 km/jam di dapatkan gambar kecepatan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan yang tinggi pada bagian body depan mobil yang bisa di lihat pada gambar 3.104 dengan warna hijau, kuning dan orange, Pada gambar ini tekanan
yang dihasilkan lebih tinggi di
bandingkan dengan kecepatan 100 km/jam.
Gambar 3.106 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 20 km/Jam
Tekanan mengalami penurunan tekanan yang rendah pada bagian belakang
body mobil
(warna biru).
Gambar 3.107 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 40 km/Jam
Gambar 3.105 Grafik Tekanan (Pressure) dengan Kecepatan 120 km/Jam Pada kecepatan angin 120 km/jam di dapatkan grafik tekanan yang dihasilkan pada analisis, pada bagian ini terdapat tekanan angin yang terletak pada bagian atas depan body mobil dengan tekanan 101650 Pa, tekanan berkurang hingga 101350 Pa pada panjang
Gambar 3.108 Tampilan Flow Trajectories dengan Kecepatan 60 km/Jam
3.8
Gaya Permukaan Model solusi yang digunakan dalam
simulasi adalah k - ε STD. Dengan memasukkan harga projected areas (default) ke dalam references value maka diperoleh harga sebagai berikut: Gambar 3.109 Tampilan Flow
Tabel 3.1 Koefisien Tahanan (CD)
Trajectories dengan Kecepatan 80 km/Jam
Sedan 1. Dengan Kecepatan
Koefisien Tahanan (CD)
Gambar 3.110 Tampilan Flow Trajectories
20 km/Jam
0.08
40 km/Jam
0.11
60 km/Jam
0.26
80 km/Jam
0.70
100km/jam
1.06
120km/jam
1.49
dengan Kecepatan 100 km/Jam
Tabel 3.2 Koefisien Tahanan (CD) Sedan 2. Dengan
Koefisien
Kecepatan
Tahanan (CD)
Gambar 3.111 Tampilan Flow Trajectories
20 km/Jam
0.03
dengan Kecepatan 120 km/Jam
40 km/Jam
0.12
Dari tampilan flow trajectories dengan
60 km/Jam
0.28
kecepatan 20 km/jam sampai 120 km/jam
80 km/Jam
0.50
100km/jam
0.78
120km/jam
1.14
terjadi tekanan aliran pada bagian depan mobil yang terlihat jelas warna merah pada gambar 3.106
sampai
3.111
disebabkan
karena
permukaannya rata dan terjadi aerodinamis pada bagian atas sisi mobil dikeranakan adanya lekukkan pada bagian tersebut.
Tabel 3.3 Koefisien Tahanan (CD) Sedan 3.
3.9
Grafik Profil Kecepatan Dilihat dari profil kecepatan
Dengan
menunjukan adanya perbedaan grafik
Koefisien
Kecepatan
kecepatan, berikut ini adalah grafik
Tahanan (CD)
kecepatan : 20 km/Jam
0.02
40 km/Jam
0.13
60 km/Jam
0.29
80 km/Jam
0.56
100km/jam
0.70
120km/jam
1.01 Gambar 3.112 Grafik kecepatan sedan generik 1
Dari kecepatan yang ditentukan maka didapat nilai koefisien tahanan (CD), dari kecepatan
20
km/jam
sedan
generik
1
didapatkan nilai koefisien tahanan 0.08 di karenakan tekanan anginnya rendah. Begitu juga dengan kecepatan 20 km/jam
sedan
generik 2 didapatkan nilai koefisien tahanan (CD) 0.03 dan sedan generik 3 dengan kecepatan 20 km/jam nilai koefisien tahanan (CD) 0.02 di karenakan tekanan angin pada
Gambar 3.113 Grafik kecepatan sedan generik 2
kecepatan 20 km/jam masih rendah. Disini nilai koefisien tahanan (CD) yang terendah ada pada sedan generik 3 dengan kecepatan 20 km/jam Dengan nilai koefisien tahanan (CD) 0.02. nilai koefisien tahanan (CD) pada kecepatan 120 km/jam pada sedan generik 1 nilai koefisien tahanan (CD)
1.49,
sedan generik 2 nilai
koefisien tahanan (CD) 1.44 dan sedan generik 3 nilai koefisien tahanan (CD) 1.01, disini dpat dilihat nilai koefisien tahanan (CD) yang tertinggi ada pada sedan generik 1 dengan nilai koefisien tahanan (CD) 1.49.
Gambar 3.114 Grafik kecepatan sedan generik 3
Berikut ini adalah gambar dari
lebih rendah dibandingkan dengan sedan
perbandingan 3 grafik kecepatan :
generik 2 dan sedan generik 3.
4.2
Saran Untuk mengahadapi persoalan yang
menyangkut mengenai
fluida, khususnya
dalam analisa dengan perangkat lunak. Usaha – usaha yang sebaiknya dilakukan adalah: 1.
Hendaknya
mengetahui
terlebih
dahulu jenis analisa fluida yang ingin Gambar 3.115 Grafik Perbandingan kecepatan
diketahui. Apakah analisa tersebut
3 sedan generi
adalah aliran dalam (internal) atau aliran luar (eksternal).
IV Penutup 4.1
2.
Kesimpulan
Mengetahui kondisi – kondisi fluida awal
Setelah dilakukan simulasi dan
¾
sebelum
dilakukan
proses
analisis maka dapat diambil kesimpulan
analisis Seperti kecepatan, tekanan,
sebagai berikut :
jenis fluida dan sebagainya.
Berdasarkan
analisis
yang
dilakukan
3.
Bila
ingin
melakukan
analisis.
CFD
sebelumnya sudah ada suatu sistem
menunjukkan adanya fluktuasi (perubahan)
yang dapat dijadikan standar analisis.
dengan
software
cosmosflowork
nilai dari tekanan yang terjadi pada bagian mobil sedan generik, Salah satu faktornya
DAFTAR PUSTAKA
disebabkan oleh penambahan spoiler pada bagian mobil. ¾
Berdasarkan
1. hasil
analisis
terjadi
Steven., diterjemahkan Alex Tri
perbedaan Koefisien Tahanan (CD) antara
Kantjono
Widodo.,
sedan generik 1(tanpa spoiler) dengan
DASAR
MEKANIKA
sedan generik 2 (dengan spoiler diatas) dan
TEKNIK, Edisi Kelima, Cetakan 1,
sedan
PT.
generik
3
(dengan
spoiler
dibelakang) menunjukkan nilai Koefisien Tahanan (CD) sedan generik 2 dan sedan
¾
Olson, M. Reuben. And Wright, J.
Gramedia
DASAR
Pustaka
–
FLUIDA
Utama,
Jakarta, 1993. 2.
Streeter, V. L., Wylie, Benyamin E.,
generik 3 lebih kecil dibandingkan dengan
diterjemahkan oleh Arko Prijono.,
sedan generik 1.
MEKANIKA
Berdasarkan hasil analisis menunjukkan
Kedelapan,
perbedaan dari profil kecepatan, profil
Jakarta, 1999.
kecepatan menunjukkan sedan generik 1
FLUIDA, Jilid
1,
Edisi Erlangga,
3.
Harijono Djojodihardjo., MEKANIKA FLUIDA, Erlangga, Jakarta, 1982.
4.
Gerhart, Philip M. dan Gross, Richard j., Fundamental Of Fluid Mechanics, PT.
Gramedia
Pustaka
Utama,
Jakarta,1985. 5.
Lembaga
Kursus
Computational Depok.
CCIT., Fluid
Modul
Dynamic,