EXSPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF BOUNDARY LAYER FLOW PASSING THROUGH BUMP WITH ADDITION OF DISTURBANCE USING SURFACE ROUGHNESS (Re = 21000)

Adanya perbedaan tekanan yang melewati sebuah benda menyebabkan terjadinya separasi aliran dimana hal tersebut penting untuk dikaji. Pada penelitian kali ini, obyek yang dikaji adalah karakteristik aliran yang melintasi bump dengan penambahan kekasaran permukaan sebelum plat yang berfunsi sebagai pengganggu. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui distribusi koefisien tekanan (Cp), titik separasi, perhitungan koefisien drag tekanan (CDp) berdasarkan tekanan statis dan koefisien total drag sepanjang pelat datar (CD). Penelitian ini dilakukan secara eksperimen dan numerik. Studi eksperimen dilakukan di dalam subsonic wind tunnel pada kecepatan 16.17 m/s (Re=21.000). Bentuk bump yang digunakan adalah setengah lingkaran dengan radius 20mm. Koefisien tekanan (Cp) didapatkan dari pengukuran tekanan statis yang dilakukan sepanjang kontur bump dan pada permukaan pelat datar dengan menggunakan wall pressure tap. Sedangkan koefisien drag tekanan (CDp) didapatkan dari perhitungan berdasarkan tekanan statis. Pengukuran kecepatan aliran menggunakan Pitot tube. Pengukuran profil kecepatan diambil sebanyak 8 posisi, 2 posisi sebelum bump, 1 posisi di puncak bump, dan 5 posisi setelah bump. Titik pengukuran ke arah vertikal bump dimulai pada 0,35 mm dari permukaan pelat hingga mencapai posisi kecepatan freestream. Studi numerik mengunakan perangkat lunak yaitu program Fluent 6.3.26 dengan model turbulen k-? shear-stress transport (SST). Pada penelitian ini, adanya penganggu berupa kekasaran permukaan tidak dapat menunda terjadinya separasi pada bump. Sementara itu harga koefisien drag total dan koefisien gesek yang dihasilkan meningkat dengan penambahan panjang permukaan kekasaran. Adanya penambahan kekasaran sepanjang 50mm memberikan kenaikan koefisien drag (CD) sebesar 21.3 %, dan penambahan kekasaran sepanjang 100mm memberikan kenaikan CD sebesar 24%.