Claim Missing Document
Check
Articles

Steam Coil Air Heater (SCAH) Modelling as Porous Medium to Analyze Flow Characteristic and Reduce Self Energy Usage in Gresik Unit 1 Steam Power Plant Eko Ariyanto; Wawan Aries Widodo
IPTEK The Journal for Technology and Science Vol 30, No 1 (2019)
Publisher : IPTEK, LPPM, Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (604.39 KB) | DOI: 10.12962/j20882033.v30i1.4993

Abstract

This study deals with flow and heat transfer characteristic in a Heat Exchanger if its tube modules completely or partially dismantled. The heat exchanger is a Steam Coil Air Heater (SCAH) Installed in Gresik unit 1 Steam Turbine Power Plant. Nowadays the power plant operate mostly utilized natural gas as a fuel. When it utilized natural gas SCAH are not give benefit and only give flow resistance for combustion air flow. This study use numerical simulation model with commercial Computational Fluid Dynamic (CFD) software. The simulation on 3D model with steady state flow condition. The model use energy model, Heat Exchanger Model, realizable k-Epsilon for turbulence viscous model and SCAH model as Porous Medium (PM). Modelling SCAH as a PM will avoid time consuming mesh generation and simulations with high CPU usage. Fives scenarios of tube module dismantling simulated in 100% load. This study result both quantitative and qualitative data coresspond with flow and heat transfer characteristic. The model with original scenarios give good result in terms of pressure and outlet temperature with commisioning data. The contour data results show there are several secondary flow due to enlargement of flow area. Numerical results of variation S1,S2,S3,S4 are indicated decreasing total pressure drop about 32.27%, 51.29%, 47.04%, 65.25% respectively. And temperature rise for each schenario will decrease to 29.29% (S1), 46.51% (S2) , 47.92% (S3), 68.28% (S4) respectively,except for S5 have no pressure drop and temperature rise since all module are dismantled.
STUDI NUMERIK DAN EKSPERIMENTAL PERBANDINGAN BENTUK VORTEX GENERATOR DENGAN POSISI STRAIGHT PADA WING AIRFOIL NACA 43018 Setyo Hariyadi S.P.; Wawan Aries Widodo; Bambang Junipitoyo; Wiwid Suryono; Supriadi Supriadi
Approach : Jurnal Teknologi Penerbangan Vol. 2 No. 2 (2018): Oktober 2018
Publisher : Politeknik Penerbangan Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (627.763 KB)

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. 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. 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) 0o, 3o, 6o, 9o, 12o, 15o, 19o, dan 20o. Parameter yang dievaluasi meliputi koefisien tekanan (Cp), profil kecepatan, koefisien lift, koefisien drag, dan rasio CL/CD. 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 koefisien lift sekitar 5% dan menaikkan koefisien drag sekitar 1,5%. Rasio CL/CD meningkat sekitar 5 %.
KARAKTERISTIK ALIRAN FLUIDA UNTUK PENGGUNAAN VORTEX GENERATOR DENGAN POSISI STRAIGHT PADA WING AIRFOIL NACA 0012 Wawan Aries Widodo; Setyo Hariyadi; Bambang Junipitoyo; Gunawan Sakti; Supriadi Supriadi
Approach : Jurnal Teknologi Penerbangan Vol. 3 No. 1 (2019): April 2019
Publisher : Politeknik Penerbangan Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Wings on an airplane have a very large effect on the formation of lift in all parts. From the wingtip area to the wingroot section, everything that happens between these parts will have an effect on the amount of lift produced. The use of vortex generators has a big influence with a small form of modification in the upper surface. The separation delay is an indication of the important things that are produced in its use. With this separation delay, the lift force will be greater and the drag force will be smaller. This is because the flow is better able to withstand friction and adverse pressure gradients. This study examines the flow across the NACA 0012 airfoil with the addition of a vortex generator. The vortex generator profile used is a flat plate vortex generator with a straight configuration and placed at x / c = 10% chord line direction from the leading edge. The variations used are the Reynolds (Re) number and the attack angle (α) on the airfoil. The freestream speed used is the speed of 12 m / s, and at the angle of attack (α) 0o, 3o, 6o, 9o, 12o, 15o, 17o, 19o, and 20o. The parameters evaluated included pressure coefficient (Cp), speed profile, lift coefficient, drag coefficient, and CL/CD ratio. The results of this study indicate that there was an increase in performance of the NACA 0012 airfoil with the addition of a vortex generator compared to without the use of a vortex generator. With the vortex generator more separation can be delayed. In this study also shows that the shape and arrangement of vortex generators play an important role in delaying separation.
Investigasi Perbandingan Posisi Rectangular Flat Plate Vortex Generator dengan Posisi Straight pada Wing Airfoil NACA 43018 Setyo Hariyadi S.P; Wawan Aries Widodo; Bambang Junipitoyo; Wiwid Suryono; Supriadi Supriadi
Jurnal Penelitian 36-43
Publisher : Politeknik Penerbangan Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (540.084 KB) | DOI: 10.46491/jp.v3i3.43

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 rectangular 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) 0o, 3o, 6o, 9o, 12o, 15o, 19o, dan 20o. Parameter yang dievaluasi meliputi koefisien tekanan (Cp), profil kecepatan, lift, drag, dan rasio CL/CD. 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 lift sekitar 5% dan menaikkan drag sekitar 1,5%. Rasio CL/CD meningkat sekitar 5 %.
Efek Penggunaan Vortex Generator Terhadap Karakteristik Aliran pada Airfoil NACA 43018 Setyo Hariyadi S.P; Wawan Aries Widodo
Jurnal Penelitian 62-70
Publisher : Politeknik Penerbangan Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (549.952 KB) | DOI: 10.46491/jp.v3i4.119

Abstract

Perancangan pada sayap pesawat terbang bertujuan menghasilkan lift yang setinggi-tingginya dan drag yang sekecil-kecilnya. Penundaan separasi menjadi hal yang penting dan sangat mempengaruhi kinerja aerodinamika-nya. Vortex generator merupakan salah satu alat yang memiliki pengaruh signifikan terhadap performasi tersebut. Dengan penambahan vortex generator ini separasi aliran dapat tertunda dan performansi sayap dapat meningkat.Topik yang dikaji dalam penelitian ini adalah aliran pada airfoil NACA 43018 dengan penambahan vortex generator. Tujuan penelitian ini adalah untuk membandingkan karakteristik aliran fluida plain wing dan dengan 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), sudut serang (α) dan peletakan vortex generator 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) 0o, 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 CL/CD.Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan performansi dari airfoil NACA 43018 dengan penambahan vortex generator dibandingkan dengan tanpa vortex generator. Adanya vortex generator, meningkatkan Turbulent Kinetic Energy dan mempercepat perubahan dari aliran laminar ke turbulen. Separasi dapat tertunda dengan adanya vortex generator.
Karakteristik Wake Area Akibat Efek Penggunaan Vortex Generator di Belakang Wing Airfoil Naca 43018 Setyo Hariyadi S.P; Wawan Aries Widodo
Jurnal Penelitian 55-63
Publisher : Politeknik Penerbangan Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (627.324 KB) | DOI: 10.46491/jp.v4i1.287

Abstract

Pada aliran yang melintasi suatu airfoil terdapat fenomena separasi, yakni ketika momentum aliran sudah tidak mampu lagi mengatasi adverse pressure gradien. Selanjutnya separasi ini akan diikuti dengan timbulnya daerah wake pada daerah di belakang airfoil yang mengakibatkan naiknya drag force dan menurunnya lift force. Untuk mengurangi hal tersebut maka vortex generator diletakkan pada sisi atas airfoil untuk mempercepat terbentuknya turbulent boundary layer sehingga dapat menunda separasi dan memperkecil daerah wake. Efektivitas dari vortex generator dipengaruhi oleh penempatan, ketinggian, dan interval antar vortex generator. Untuk mendapatkan hasil yang optimal, drag yang dihasilkan oleh vortex generator itu sendiri harus dikurangi. Untuk itu profil dari vortex generator yang digunakan harus sedemikian rupa sehingga drag yang dihasilkan dapat dikurangi tanpa menurunkan performasi dari airfoil tersebut. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh penambahan vortex generator terhadap unjuk kerja airfoil melalui metode eksperimen. Tujuan penelitian ini adalah membandingkan karakteristik aliran fluida plain wing dan dengan 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), sudut serang (α) dan peletakan vortex generator 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) 0o, 3 o, 6 o, 9 o, 12 o, 15 o, 19 o, dan 20 o. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan performansi dari airfoil NACA 43018 dengan penambahan vortex generator dibandingkan dengan tanpa vortex generator. Adanya vortex generator, mempercepat perubahan dari aliran laminar ke turbulen. Separasi dapat tertunda dengan adanya vortex generator.
STUDI NUMERIK DAN EKSPERIMENTAL PERBANDINGAN BENTUK VORTEX GENERATOR DENGAN POSISI STRAIGHT PADA WING AIRFOIL NACA 43018 Setyo Hariyadi SP; Wawan Aries Widodo; Bambang Junipitoyo; Wiwid Suryono; Supriadi Supriadi
Prosiding SNITP (Seminar Nasional Inovasi Teknologi Penerbangan)
Publisher : Politeknik Penerbangan Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (431.923 KB)

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. 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. 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) 0o, 3o, 6o, 9o, 12o, 15o, 19o, dan 20o. Parameter yang dievaluasi meliputi koefisien tekanan (Cp), profil kecepatan, koefisien lift, koefisien drag, dan rasio CL/CD. 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 koefisien lift sekitar 5% dan menaikkan koefisien drag sekitar 1,5%. Rasio CL/CD meningkat sekitar 5 %.
Numerical Study of Characteristics Root Canal Irrigation using Open-Ended Needle Positive Pressure and Negative Pressure Method Fajar Dwi Yudanto; Wawan Aries Widodo; Suwarno Suwarno
JMES The International Journal of Mechanical Engineering and Sciences Vol 4, No 1 (2020)
Publisher : LPPM, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j25807471.v4i1.7128

Abstract

This study aims to determine the characteristics of fluid flow through root canal irrigation using positive and negative pressure methods used CFD (Computational Fluid Dynamic) software by modeling root canals and needle insertion in the root canals. This modeling used a steady flow, an incompressible flow, and uniform flow at the inlet side, and the roughness of the root canal wall surface is neglected (smooth wall). The open-ended needle with different insertion lengths applied for each method with a flow rate of 0.2 mL/s or about 6.63 m/s and the Reynolds number is 1376 (Laminar). The fluid has 2.5% of NaOCl with the density of 1060 kg/m3 and 0.001 Pa.s of fluid viscosity. After considering factors such as velocity, dynamic pressure, and wall shear stress in both methods, a greater velocity value in the apical region is determined by using a positive pressure method. Meanwhile, the negative pressure method shows the ability to lift higher due to shear stress, which is more evenly distributed upwards. However, both methods are qualified for irrigation replacement in the apical region.
Studi Numerik Pengaruh Bodi Pengganggu terhadap Karakteristik Aliran Melintasi Silinder Sirkular yang Tersusun Tandem Kanda Wibisana Nirwana; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 11, No 3 (2022)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v11i3.101453

Abstract

Aliran yang melintasi suatu bluff body berbentuk silinder sirkular merupakan aliran eksternal yang menjadi perhatian dalam bidang fluida. Aplikasi bluff body sering diaplikasikan dalam perkembangan industri yaitu konstruksi gedung, cerobong asap, dll. Dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, hasilnya menunjukkan bahwa adanya gaya hambat yang timbul pada aliran tersebut, maka dari itu dilakukan penelitian dengan metode numerik untuk meneliti karakteristik aliran yang melintasi silinder sirkular tersusun tandem dengan penambahan bodi pengganggu. Untuk penelitian secara numerik menggunakan solver dua dimensi (2D) unsteady flow dengan turbulance viscous model k-ω Shear Stress Transport. Penelitian ini menggunakan geometri diameter silinder sirkular (D) = 49 mm, diameter bodi pengganggu (d) = 5 mm, dan jarak gap (δ) = 1 mm dengan variasi jarak antara kedua silinder (L/D) = 3; 4; dan 5 serta variasi penambahan bodi pengganggu pada sudut (α) = 30° dan 60°. Penelitian ini dengan bilangan Reynolds (Re) = 6,5x104 dengan kecepatan inlet yang digunakan konstan pada 19,5 m/s. Hasil dari penelitian ini menunjukkan adanya reduksi gaya hambat dengan penambahan bodi pengganggu pada sudut 30° yaitu sebesar 38,5%. Sedangkan pada silinder downstream reduksi gaya hambat dengan penambahan bodi pengganggu pada sudut 60°, yaitu sebesar 37,1%.
Studi Eksperimen Pengaruh Penambahan Bodi Pengganggu terhadap Karakteristik Aliran Melintasi Dua Silinder Sirkular yang Tersusun secara Tandem Drestanta Vidyasakti Wibowo; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 11, No 3 (2022)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j23373539.v11i3.101360

Abstract

Aliran fluida merupakan salah satu fenomena yang sering dijumpai. Aliran fluida ketika melewati suatu bodi berbentuk silinder akan terjadi transisi lapis batas aliran dari laminar menjadi turbulen disebabkan perubahan kecepatan, yang dapat menimbulkan separasi aliran. Separasi yang terjadi akan menyebabkan terbentuknya daerah wake, yang dapat menimbulkan gaya drag. Salah satu upaya guna mengurangi gaya drag yaitu dengan penambahan bodi pengganggu. Penambahan bodi pengganggu diharapkan dapat mempercepat transisi aliran agar menunda titik separasi. oleh karena itu dilakukan penelitian mengenai pengaruh bodi pengganggu terhadap karakteristik aliran melewati silinder sirkular tersusun tandem. Penelitian dilakukan secara eksperimen dengan model saluran berpenampang oktagonal. Benda uji yang digunakan berupa silinder sirkular dengan diameter D = 25 mm dengan penambahan bodi pengganggu berdiameter d = 5 mm di sisi depan silinder upstream. Pengukuran dalam penelitian ini menggunakan pitot static tube, wall-pressure tap dan inclined manometer. Pengujian dilakukan dengan variasi jarak antara kedua silinder utama dengan rasio L/D = 1,5 hingga 4,0 dengan ReDh sebesar 1,33 × 105 untuk mendapatkan distribusi pressure drop (∆P), koefisien tekanan (Cp), dan koefisien pressure drag (CDp). Hasil yang diperoleh bahwa penurunan nilai pressure drop efektif terjadi pada konfigurasi silinder tandem dengan bodi pengganggu pada semua konfigurasi jarak antar silinder (L/D). Penambahan bodi pengganggu 30° efektif mempengaruhi distribusi nilai koefisien tekanan. Nilai koefisien pressure drag (CDp) silinder upstream pada seluruh konfigurasi mengalami penurunan sebesar 47 – 73%.