STUDI NUMERIK PENGGUNAAN VORTEX GENERATOR PADA WING AIRFOIL NACA 43018

Abstract

Pesawat terbang merupakan aplikasi ilmu mekanika fluida yang sangat memperhatikan aspek aerodinamika karena berkaitan dengan performa pada penerbangan. Satu hal penting yang harus diperhatikan dalam pendesainan suatu pesawat yaitu pemilihan airfoil dan modifikasinya. Modifikasi airfoil dilakukan untuk  menunda separasi aliran dan meningkatkan performa airfoil, salah satunya dengan  vortex generator. Modifikasi pada airfoil dilakukan untuk meningkatkan performansi dari airfoil. Hal ini dapat diindikasikan dengan tertundanya separasi aliran yang melintasi permukaan atas dari airfoil. Dengan tertundanya separasi ini maka gaya lift akan semakin besar dan gaya drag akan semakin kecil. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa penambahan vortex generator pada permukaan atas airfoil dapat menunda terjadinya separasi aliran. Hal ini disebabkan aliran lebih tahan melawan gaya gesek dan adverse pressure gradient.

Topik yang dikaji dalam penelitian ini adalah aliran melintasi airfoil NACA 43018 dengan penambahan vortex generator. Airfoil NACA 43018 digunakan pada sayap pesawat terbang ATR 72. Tujuan penelitian ini adalah untuk membandingkan karakteristik aliran fluida dengan dan tanpa penambahan vortex generator. Profil vortex generator yang digunakan adalah flat plate vortex generator dengan konfigurasi straight dan ditempatkan pada x/c = 10% dan 20% arah chord line dari leading edge. Variasi yang digunakan adalah bilangan Reynolds (Re) dan sudut serang (α) pada airfoil. Kecepatan freestream yang digunakan yaitu kecepatan 12 m/s atau Re = 7,65 x 10⁵ dan kecepatan 17 m/s atau Re = 9 x 10⁵, dan pada sudut serang (α) 0^o, 3^o, 6^o, 9^o, 12^o, 15^o, 19^o, dan 20^o. Parameter yang dievaluasi meliputi koefisien tekanan (Cp), profil kecepatan, gaya lift, gaya drag, dan rasio C_L/C_D.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan performansi dari airfoil NACA 43018 dengan penambahan vortex generator dibandingkan dengan tanpa vortex generator. Adanya vortex generator, dapat menunda terjadinya separasi. Dengan penambahan vortex generator terjadi peningkatan gaya lift sekitar 5% dan menaikkan gaya drag sekitar 1,5%. Rasio C_L/C_D meningkat sekitar 5 %.