OPTIMASI PERBANDINGAN KOEFISIEN GAYA ANGKAT TERHADAP KOEFISIEN GAYA HAMBAT MAKSIMUM PADA PERANCANGAN AIRFOIL MENGGUNAKAN METODE PANEL

Abstract

Prosedur perancangan airfoil dengan menerapkan metode panel telah disusun. Pada prosedur ini geometri airfoil dibangkitkan menggunakan transformasi Joukowski. Dengan transformasi ini bentuk airfoil dapat diperoleh dengan mentransformasikan bentuk lingkaran dengan koordinat titik pusat tertentu. Adapun analisis karakteristik aerodinamikanya dilakukan dengan menggunakan metode panel dimana aliran dianggap bersifat tak viskos (inviscid) dan tak mampat (incompressible). Pada penelitian ini efek viskositas dikaji dengan menerapkan metode interaksi viskos-tak viskos. Untuk keperluan tersebut analisis lapisan batas (boundary layer) dilakukan untuk mendapatkan tebal perpindahan (displacement thickness). Informasi tebal perpindahan ini selanjutnya digunakan untuk update geometri airfoil. Langkah berikutnya adalah optimasi guna mendapatkan geometri airfoil yang mempunya rasio gaya angkat terhadap gaya hambat maksimum yang paling maksimum dengan koordinat titik pusat lingkaran sebagai variabel perancangan. Sebagai pengoptimum (optimizer) digunakan optimasi based gradient methods (fmincon) dan Algoritma Genetika (GA) Dari kedua metode tersebut akan dibandingkan hasilnya pada bilangan Reynold tertentu. Dari hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa analisis karakteristik aerodinamika menggunakan metode panel dengan melibatkan interaksi viskos-tak viskos memberikan hasil yang cukup akurat terhadap hasil eksperimen. Sekalipun secara umum hasil optimasi yang diperoleh juga cukup baik akan tetapi memerlukan validasi dan variasi lebih lanjut.