Home Mahasiswa Karya

[PKM UNJ 2016] Pengembangan Desain Terowongan Angin Sirkuit Terbuka Dengan Tiga Variasi Diameter Honeycomb

1087
BAGIKAN

Hi sobat unjkita.com! Vina dan kawan-kawan tahun ini diamanahkan hibah dari DIKTI untuk mengembangkan sebuah penelitian yang diberi judul, “Pengembangan Desain Terowongan Angin Sirkuit Terbuka Dengan Tiga Variasi Diameter Honeycomb.” Nah, berikut ini adalah ulasan tentang PKM (Program Kreativitas Mahasiswa) bidang Penelitian Eksata dari Tim Vina Agustina. Yuk disimak!

Terowongan Angin itu apa sih?

Terowongan Angin (Wind Tunnel) merupakan alat percobaan yang sangat penting untuk penelitian aerodinamika, yaitu untuk mengetahui karakteristik aliran udara atau gas ketika melewati obyek tertentu, seperti perancangan maupun peningkatan kemampuan pesawat terbang, kendaraan, jembatan, gedung-gedung bertingkat dan juga turbin angin. Terdapat dua tipe pada terowongan angin, yaitu tipe terbuka dan tertutup. Pada penelitian ini digunakan tipe terbuka, karena desain terowongan angin tipe terbuka ini murah biayanya, tidak memerlukan tempat luas dan meminimalisir keluaran energi dan juga turbulensi.

Lalu, yang diteliti itu apanya?

Pada penelitian ini, yang diteliti adalah intensitas turbulensinya (keadaan aliran udara yang tidak teratur dan susah diperkirakan). Semakin kecil nilai intensitasnya, maka semakin baik aliran udara yang dihasilkan yang menyebabkan semakin akurat data yang dihasilkan dari pengujian objek yang akan diteliti.

Baca juga: [PKM UNJ 2016] Limbah Cucian Beras Sebagai Bahan Baku Katalis Asam Heterogen Dalam Pembuatan Biodisel Dari Minyak Biji Karet

Terowongan angin tipe terbuka ini tersusun atas beberapa komponen, yaitu settilng chamber sebagai penyearah aliran udara yang dimana di dalamnya terdapat honeycomb. Nah, ada lagi yang namanya contration cone, bagian ini merupakan penentu keseragaman dalam kecepatan aliran udara. Selain itu, juga ada seksi uji (test section), yaitu tempat peletakan model uji dengan ukuran sesuai model yang ingin diuji, diffuser yang kegunaannya untuk memperlambat laju udara yang keluar dari test section, motor penggerak yang menggerakan fan, dan yang terakhir blower (Exhaust Fan), yaitu penyedia gaya yang dapat membuat udara bergerak melewati terowongan. Berikut merupakan gambaran dari terowongan angin tersebut.

Apa yang terjadi dengan terowongan angin yang tersusun dari pipa dengan diameter yang sama?

Dengan berfokus pada salah satu komponen pada terowongan angin, yaitu honeycomb yang tersusun dari pipa dengan ukuran diameter yang sama, diameter honeycomb membuat aliran udara yang masuk pada terowongan angin ini lebih halus atau dalam bidang fisika sering disebut laminar.

Untuk desain terowongan angin yang baik umumnya I ≈ 0.1 [Bruce R. Munson et.al., 2002], sedangkan pada percobaan sebelumnya didapatkan I = 0.864. Maka, pada penelitian ini dengan memvariasikan diameter honeycomb yang diuji diharapkan dapat memperkecil intensitas turbulensi yang dihasilkan dari alat terowongan angin tersebut.

Bagaimana hasilnya?

Diameter honeycomb yang diuji adalah d1 = 18 mm, d2 = 8,5 mm dan d3 = 6m. Hasil intensitas turbulensi yang dihasilkan dari tiap variasi honeycomb ialah sebagai berikut:

  • d = 18 mm nilai I = 0.17092
  • d = 8.5 mm nilai I = 0,1781, dan
  • d = 6 mm nilai I = 0.1227.

Hasil intensitas tubulensi pada diameter honeycomb ke ukuran yang lebih kecil menghasilkan intensitas turbulensi yang kecil juga. Namun, pada honeycomb diameter 18 mm mengalami penurunan intensitas turbulensi dari honeycomb berdiameter 8.5 mm. ini terjadi akibat ketebalan bahan material yang digunakan dalam pembuatan honeycomb ini berbeda.

Honeycomb berdiameter 6 mm dan 8.5 mm dibuat dari pipa aluminium dengan ketebalan 1 mm, sedangkan honeycomb berdiameter 18 mm dibuat dari pipa paralon dengan ketebalan 3 mm. Selain ketebalan bahan material honeycomb-nya, hal lain yang memengaruhi perbedaan ini, yaitu waktu penelitannya.

Baca juga: [PKM UNJ 2016] Pelatihan Membuat Lele (Electronic Learning) Untuk Menunjang Profesionalisme Guru Se-Kelurahan Rawabunga

Kapan Tim Vina melakukan penelitian terowongan angin, dan apa pengaruhnya dari waktu tersebut?

Penelitian terowongan angin dengan honeycomb berdiameter 6 mm dan 8.5 mm dilakukan pada malam hari, yaitu pada pukul 20.00-21.30, sedangkan penelitian terowongan angin dengan honeycomb berdiameter 18 mm dilakukan pada sore hari, yaitu pada pukul 15.00-16.30. Perbedaan waktu penelitian ini mengakibatkan rentang temperatur udara memiliki perbedaan yang cukup besar, sehingga volume jenis udara berpengaruh dan seharusnya tidak dapat dianggap konstan, dan akhirnya inilah yang menjadi pengaruh besar terjadinya perbedaan fluktuasi antar diameter honeycomb 6 mm, 8.5 mm dengan 18 mm tersebut.

Oia, apakah ada hasil secara komputasinya?

Selain data eksperimen, penelitian ini juga dilakukan dengan cara simulasi menggunakan software CFD (Computational Fluid Dynamic). Tujuan dari simulasi ini tak lain untuk membandingkan hasil data eksperimen dengan hasil secara komputasi.

Jadi manfaat utama dari penelitian Tim Vina apa sih?

Nah, manfaat utama penelitian ini adalah untuk mendukung kegiatan penelitian yang berhubungan dengan bidang energi terkhusus untuk peminatan turbin angin dan juga sebagai alat media pembelajaran siswa/siswi dalam mempelajari aerodinamika.

 

Wow, Karya yang sangat inovatif!

Sobat unjkita.com mau tahu hasil simulasinya secara lebih detail? Silakan email ke vinaagustinagultom@yahoo.co.id. Dan jangan lupa, dukung Tim Vina untuk lolos ke PIMNAS ya! Terimakasih 🙂

Oleh: Vina Agustina (FMIPA)

Komentar Kamu?

BAGIKAN

Pendidik muda yang jatuh cinta dengan dunia jurnalistik