ABSTRAK

EKSPERIMEN PENGARUH VARIASI RASIO PANJANG LEADING EDGE TERHADAP KARAKTERISTIK AERODINAMIKA PADA MOBIL PICK UP

Nama                           : Achmad Rianto

NIM                            : 15050754045

Program Studi             : S-1 Teknik Mesin

Jurusan                        : Teknik Mesin

Fakultas                       : Teknik

Nama Lembaga           : Universitas Negeri Surabaya

Pembimbing                : Dr. A. Grummy Wailanduw, M.Pd., M.T.

Kendaraan pick up memiliki jarak tempuh yang lebih jauh dan membawa beban yang lebih berat dari pada mobil kecil, sehingga penelitian tentang karakteristik aerodinamika pada kendaraan pick up sangat diperlukan untuk meningkatkan efisiensi konsumsi bahan bakar dan meningkatkan keamanan waktu berkendara. Variabel yang akan diamati adalah distribusi tekanan (C_P) pada kontur model dan menghitung nilai koefisien drag Pressure (C_DP) dan koefisien lift pressure (C_LP) dengan membuat variasi rasio panjang leading edge dengan panjang total pada kendaraan pick up.

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah model uji dengan variasi rasio panjang leading edge : standart 0,03(1/30), 0,067(1/15), dan 0,1(1/10) pada Re_h = 3,09x10⁴, 5,20x10⁴, 7,15x10⁴. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah distribusi tekanan (C_P) pada upper dan lower surface, koefisien drag pressure (C_DP), koefisien lift pressure (C_LP), profil kecepatan dibelakang kendaraan (V_P) dan titik separasi pada kendaraan pick up. Untuk variabel kontrol, model leading edge bodi kendaraan diletakkan 200 mm dari leading edge plat datar. Pengukuran V_P dibelakang model uji kendaraan dilakukan pada rasio X/L 0,34; X/L 0,41; X/L 0,49; X/L 0,57 dari leading edge plat datar. Pada penelitian ini, peneliti menggunakan metode eksperimen kemudian dianalisa dengan metode deskriptif.

Dengan menambah variasi rasio panjang leading edge dapat membuat peningkatan koefisien tekanan(C_P) dengan perlahan dan mengurangi kenaikan C_P yang tiba – tiba.. Penurunan koefisien drag pressure (C_DP) tertinggi terjadi pada variasi rasio panjang leading edge 0,1(1/10) dengan Re_h = 3,09 x 10⁴ yaitu 0,57 atau turun 20,53% dari model standart 0,03 (1/30) sehingga dapat dikatakan bahwa dengan melakukan variasi rasio panjang leading edge, dapat membuat efisiensi bahan bakar meningkat. Penurunan nilai C_LP paling signifikan pada variasi rasio panjang leading edge 0,1 (1/10) pada Re_h 7,15 x 10⁴ yakni 0,28 atau turun sebanyak 41,09% dari model kendaraan standart 0,03 (1/30).  Pada pengukuran velocity profile (V_P) di belakang model uji didapatkan penurunan defisit momentum aliran pada semua variasi Re_h dan rasio X/L. Pada semua variasi Re_h titik separasi terjadi pada titik x/l=+0,438 pada model standart 0,03(1/30), x/l=+0,471 pada model dengan variasi rasio panjang leading edge 0,067(1/15), x/l=+0,505 pada model dengan variasi rasio panjang leading edge 0,1(1/10).

Kata Kunci : Leading Edge, Karakteristik Aerodinamika, dan Kendaraan Pick Up

ABSTRACT

EXPERIMENTS OF THE EFFECT OF LEADING EDGE LENGTH RATIO VARIATIONS TO AERODYNAMIC CHARACTERISTICS ON PICK UP CARS

Nama                          : Achmad Rianto

NIM                             : 15050754045

Study program            : S-1 Mechanical Engineering

Mayor                          : Mechanical Engineering

Faculty                        : Engineering

Institution                    : State University Surabaya

Advisor                        : Dr. A. Grummy Wailanduw, M.Pd., M.T.

Pick up vehicles has a longer distance and carry heavier loads than small cars, so research on aerodynamic characteristics on pick up vehicles is needed to increase efficiency of fuel consumption and improve safety when driving. The variable to be observed is the pressure distribution on the model contour and calculates the value of the drag pressure coefficient (C_DP) and lift pressure coefficient (C_LP) by varying the ratio of the length of the leading edge and the total length of the pick-up vehicle.

The independent variable in this research is a test model with variation of ratio of the leading edge length used in this research are: standard 0,03 (1/30), 0,067 (1/15), and 0,1 (1/10). Reynold number (Re) are used, Re_h = 3,09x10⁴, 5,20x10⁴, 7,15x10⁴. Dependent variable in this research how pressure distribution(C_P) on upper and lower surface, drag pressure coefficient (C_DP), lift pressure coefficient (C_LP), velocity profile behind of the vehicle, and separation point on pick up vehicles. For control variable, model leading edge vehicle body placed 200mm from the leading edge of a flat plate. Velocity profile measurement of the flow behind vehicle test model are carried out at a ratio of X/L 0,34; X/L 0,41; X/L 0,49; X/L 0,57 from leading edge of the flat plate. In this research, researchers used experimental method and then analyzed it with descriptive methods.

With added ratio of the leading edge length ratio can reduce the sudden increase of C_P. The highest decrease in drag pressure coefficient(C_DP) occurs in the variation of the leading edge ratio 0,1(1/10) with Re_h = 3,09 x 10⁴ which is 0,5674 or decrease 20,53% from the standard model 0,03(1/30), so it can be said that by varying the leading edge length ratio can make fuel efficiency increase. By varying the leading edge length ratio, the lift pressure coefficient decrease. The most significant decrease in the value of  C_LP on variations leading edge length ratio 0,1(1/10) at Re_h =  7,15 x 10⁴ which is 0,2814 or decrease as many as 41,09% of the standard vehicles models 0,03(1/30).  In velocity profile(V_P) measurement behind test model obtained flow momentum deficit decrease on all variation of Re_h and X/L ratio. For all variation of Re_h separation point occur at the point x/l=+0,438 for the standard0,03(1/30) test model, x/l=+0,471 for the test model with variation 0,067(1/15), x/l=+0,505 for the test model with variation 0,1(1/10).

Keywords: Leading Edge, Aerodynamic Characteristics, and Pick Up Vehicle