analisis menggunakan cfd-ansys dan analitik menggunakan

PRESENTASI TUGAS BESAR

AERODINAMIKA KOMPUTASIPerhitungan konduksi panas pada batang dengan menggunakan

bahasa CAnalisis aerodinamkika sayap Diamond DA40 dengan menggunakan

ANSYS

INAS NABILAH RIDHOHA 13612060NUR AZIZAH DEWI KURNIASARI 13612033

Perhitungan Konduksi Panas Pada Batang

Studi literatur• Persamaan konduksi panas merupakan persamaan diferensial berjenis

parabola dengan persamaan sebagai berikut:

• Persamaan di atas merupakan persamaan konduksi panas satu dimensi yang dapat dijadikan bentuk diskrit salah satunya menggunakan karakter FTCS (Forward Time Central Space). Salah satu metode yang bersifat FTCS adalah metode simple explicit

Studi literatur• Suatu persamaan diferensial yang kontinu dapat dijadikan persamaan diskrit

melalui ekspansi Taylor maupun metoda polynomial. Pengubahan persamaan diferensial menjadi persaaam diskrit melalui ekspansi Taylor menggunakan persamaan:

• Sehingga persamaan forward difference in time, dan central difference in space menjadi:

• Dan dapat kita tuliskan:

Studi literatur• Sehingga, didapat solusi explicit:

• Dengan perhitungan error:

Membuat mini program dengan bahasa C• Kondisi awal batang dianggap 0o

• Distribusi temperature dalam 1 D• Kedua ujung batang duanggap fix• Input user:

• Jumlah partisi yang diinginkan• Panjang partisi• Temperatur ujung 1• Temperatur ujung 2• Delta time (dt)• Nilai alpha• Batas iterasi maksimal• Batas eror maksimal

Membuat mini program dengan bahasa C

Membuat mini program dengan bahasa C

Membuat mini program dengan bahasa C

Membuat mini program dengan bahasa C

Komparasi dengan perhitungan analitik menggunakan Ms Excel

Komparasi dengan perhitungan analitik menggunakanMs Excel

Komparasi dengan perhitungan analitik menggunakan Ms Excel

Analisis dan kesimpulan• Untuk mempelajari fenomena transfer panas secara konduksi dapat dilakukan analisis numeric

sederhana dengan terlebih dahulu melakukan diskritisasi persamaan diferensial konduksi panas.• Dari komparasi antara perhitungan analitik dan numeric, kami mendapatkan hasil yang sama,

sehingga dapat dinyatakan mini program yang kami buat berhasil.

Analisis Sayap Diamond DA40 menggunakan ANSYS

Geometri Pesawat

Geometri penyederhanaan sayap• Dilakukan penyederhanaan geometri sayap dengan Chord root

sebesar 1512 mm dan chord tip sebesar 354 mm, seperti berikut:

Boundary Condition• Inlet• P= 54029.2 Pa• T= 255.66 K• V= 150 Knots

• Outlet• P= 54029.2 Pa

• Opening• T= 255.66 K• P= 54029.2 Pa

• Symmetry• Wall (wing)• No slip wall

Worthmann FX 63-137

Worthmann FX 63-137

Worthmann FX 63-137

EPPLER E205

EPPLER E205

EPPLER E205

NACA 24012

NACA 24012

NACA 24012

Analisis dan Kesimpulan• Dari hasil yang didapatkan di atas,

kemudian dilakukan analisis untuk mengetahui airfoil terbaik dari ketiga jenis airfoil yang diuji untuk diterapkan pada sayap Diamond DA40.

• Secara umum untuk menghasilkan prestasi terbang yang baik, diperlukan nilai CL/CD sayap yang tinggi. Untuk itu perlu dibandingkan nilai CL/CD untuk sayap dengan masing-masing airfoil. Dengan data pada ketinggian 5000 m memiliki masa jenis 0,736 kg/m3 dan kecepatan 77.17 m/s maka didapatkan data sebagai berikut:

Airfoil CL CD CL/CD CL/CD2

NACA 24012 0.153 0.010 15.3 1530

Worthmann FX 63-137 0.850 0.015 56.67 3777.78

Eppler E205 0.350 0.012 29.17 2430.56

Analisis dan Kesimpulan• Dari data di atas, dapat diketahui

bahwa airfoil Worthmann FX 63-137 merupakan airfoil yang paling sesuai untuk prestasi endurance atau lama dan untuk prestasi range atau jelajah terbang pesawat.

• Selain itu, pemilihan airfoil Worthmann FX 63-137 juga mempertimbangkan jumlah Lift yang dihasilkan dibanding MTOW pesawat Diamond DA40 yang sebesar 11500 N

• Berikut adalah tabel gaya angkat yang dihasilkan oleh masing masing airfoil dari tabel perhitungan pada ANSYS:

Airfoil Drag Lift

Worthmann FX 63-137

506 N 14020 N

NACA 24012 312 N 5548 N

EPPLER E205 406 11673 N

Karakteristik Aerodinamika Airfoil Worthmann FX 63-137

Karakteristik Aerodinamika Airfoil Worthmann FX 63-137

Karakteristik Aerodinamika Airfoil Worthmann FX 63-137

TERIMA KASIH