STUDI PENGARUH VARIASI KEMIRINGAN DAN KETINGGIAN STEP TERHADAP MEDAN ALIRAN MELALUI BACKWARD FACING STEP

Abstract

Studi ini mengkaji performa aerodinamis yang terjadi pada BFS dengan menggunakan fluida gas butena jika diterapkan variasi sudut kemiringan, tinggi langkah, dan variasi kecepatan yang berbeda. Penelitian ini menggunakan solusi numerik Computational Fluid Dynamics, dimana perangkat lunak yang digunakan adalah ANSYS 16. Model turbulensi yang digunakan dalam penelitian ini adalah k-ε realizable dengan perlakuan fungsi dinding non-equilibrium. Pengaruh perubahan tinggi dan sudut kemiringan step terhadap karakteristik aliran dipelajari dengan menggunakan kecepatan U∞ = 5; 10; dan 15 m/s. Hasil simulasi dari penelitian ini menemukan bahwa pengaruh perubahan tinggi step mempengaruhi intensitas turbulensi dan pembentukan resirkulasi. Semakin tinggi step membuat zona resirkulasi lebih besar dan jarak reattachment. Efek dari perubahan sudut kemiringan step menyebabkan pengurangan ukuran zona resirkulasi dan jarak reattachment yang lebih pendek di sisi hilir atau dekat dinding step. Peningkatan kecepatan tidak menyebabkan perubahan signifikan pada zona resirkulasi dan jarak reattachment. Namun, perubahan variasi ini menghasilkan energi kinetik turbulen yang meningkat dengan setiap peningkatan kecepatan dan koefisien gesekan dengan setiap peningkatan kecepatan.