Pengaruh Variasi Diameter O-ring pada Permukaan Silinder terhadap Koefisien Drag

Dalam aplikasi engineering banyak ditemukan peralatan yang menggunakan silinder, seperti tiang penyangga jembatan, cerobong asap, dan sebagainya. Peralatan-peralatan ini mengalami hembusan udara setiap saat, yang menyebabkan kekuatan konstruksinya mengalami penurunan, hal ini disebabkan adanya drag yang arahnya searah dengan arah aliran. Upaya yang dilakukan untuk mengurangi drag adalah dengan memanipulasi medan aliran fluida. Manipulasi aliran fluida dapat dilakukan secara pasif antara lain dengan menambahkan helical strake pada permukaan silinder, menambahkan penghalang di depan silinder dan sebagainya. Dalam penelitian ini manipulasi aliran fluida dilakukan dengan menambahkan O-ring pada permukaan silinder. Tujuan penelitian ini adalah menganalisa pengaruh variasi diameter O-ring terhadap koefisien drag. Penelitian ini dilakukan pada sebuah wind tunnel yang terdiri dari blower, pipa pitot, manometer, timbangan digital, dan silinder. Penambahan O-ring diletakkan pada permukaan silinder dengan variasi diameter O-ring yaitu 3mm, 4mm, 5mm, 6mm dan jarak antar O-ring 30mm. Silinder diletakkan ke arah vertikal. Bilangan Reynolds berdasarkan diameter silinder (60mm) adalah Re = 3,64 x .Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi penurunan koefisien drag dibandingkan tanpa variasi O-ring. Nilai koesisien drag terendah didapat dari variasi diameter O-ring 5mm atau d/D=0,08 dengan nilai 0,650259, dimana terjadi penurunan drag sebesar  24,15% dibandingkan dengan silinder tanpa O-ring.

Influence of Blocker Distance Variations in form of Triangle in Front of Cylinder toward Drag Coefficien

One of the ways to reduce energy consumption on the air plane and the other bluff bodies are by decreasing the drag. Drag isclosely related to the flow separation. The earlier separation, then the drag will increase more. Based of the fact the effort todecrease drag is conducted by manipulating the field of fluid flow. Stream manipulation was be done by installing Triangleobstacle in front of cylinder. The purpose of this research is to analyze the effect of various distance triangle obstacle in front ofcylinder on drag. The present experiment was done by placing triangle rod in front of the cylinder. In the present research, theexperiment was conducted in the wind tunnel, which consisted of blower, pitot pipe, manometer, cylinder pipe, and triangle rod.The triangle was positioned at L/D = 1.19, L/D = 1.43, L/D = 1.67, L/D = 1.9, L/D = 2.14, L/D = 2.38, L/D = 2.62, and L/D =2.86 by upstream from the cylinder. The triangle was 8 mm uniform side. The Reynolds number based on the cylinder diameter (D= 42 mm) was Re = 1.81 x 104. The research results showed that the triangle rod could decrease the drag of cylinder. Coefficientdrag for cylinder without triangle rod was 0.1276 while the biggest decrease of coefficient of drag with triangle rod washappened at L/D = 1.43 which was 0.0188. It means that the drag of cylinder with triangle rod was 85.25% lower than thecylinder alone

Pengaruh Penempatan Penghalang Berbentuk Silinder Pada Posisi Vertikal Dengan Variasi Jarak Horisontal Di Depan Silinder Utama Terhadap Koefisien Drag

One of the ways to reduce energy consumption on the air plane and the other bluff bodies are by decreasing the drag. Dragis closely related to the flow separation. The earlier separation, then the drag will increase more. Based of the fact the effortto decrease drag is conducted by manipulating the field of fluid flow. Stream manipulation was be done by installingcylindrical obstacle in front of main cylinder. The purpose of this research is to analyze the effect of placement cylindricalobstacle at vertical position in the various horizontal distance in front of main cylinder on drag coefficient . In thisresearch, the experiment was conducted in the wind tunnel, which consisted of blower, pitot pipe, manometer, cylinder pipe,and cylinder rod. The cylindrical obstacle was positioned at vertical (y=14 mm) in the various horizontal distanceL/D = 1.41, L/D = 1.56, L/D = 1.72, L/D = 1.88, L/D = 2.03, L/D = 2.19, and L/D = 2.81 by upstream from the maincylinder. Diameter cylinder obstacle was 8 mm.. The Reynolds number based on the main cylinder diameter (D = 42 mm)was Re = 3.42 x 104. The research results showed that the cylinder rod could decrease the drag coefficient of main cylinder.Drag coefficient for cylinder without cylinder rod was 0.167 while the biggest decrease of coefficient of drag with cylindricalobstacle was happened at L/D = 1.72 which was 0,0593. It means that the drag coefficient of main cylinder with cylindricalobstacle was 64.5% lower than the cylinder alone

Pengaruh variasi jarak antar ring berbentuk segi empat pada permukaan silinder terhadap koefisien drag

Abstrak: Dalam aplikasi engineering banyak ditemukan peralatan yang menggunakan silinder seperti tiang penyangga jembatan,cerobong asap, tiang pancang pengeboran minyak lepas pantai dan sebagainya. Peralatan-peralatan tersebutmengalami hembusan udara setiap saat, yang menyebabkan kekuatan konstruksinya berkurang, akibat adanya drag.Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variasi jarak antar ring berbentuk segi empat padapermukaan silinder terhadap koefisien drag. Penelitian ini dilakukan pada wind tunnel (lorong udara) yang terdiri dariblower (untuk menghembuskan udara), pipa pitot, U tube manometer, inclined manometer, neraca digital, silinderdengan ring segi empat. Pada penelitian ini, dilakukan dengan memvariasikan Jarak antar ring yaitu 30 mm, 40 mm, 50mm, 60 mm dan 70 mm. Silinder diletakkan vertikal dalam wind tunnel dengan diameter D = 60 mm. Gaya dragdiperoleh dengan menggunakan neraca digital yang mencatat besarnya massa, kemudian dikalikan dengan percepatangravitasi. Distribusi tekanan diperoleh dengan mengukur tekanan pada permukaan silinder menggunakan inclinedmanometer pada 36 titik dengan interval 10o. Hasil penelitian menunjukkan semakin besar jarak antar ring koefisiendrag semakin besar. Koefisien Drag terendah terjadi pada jarak antar ring L = 30 mm atau L/D = 0.50, besarnya CD =0,606352. Besarnya penurunan drag dibandingkan tanpa ring adalah 29,3 %.Kata kunci: Silinder, ring segi empat, jarak antar ring, koefisien drag Abstract: In many engineering applications there are many types of equipment that use cylinders, such as smoke chimney, bridgesupport column, etc. The equipment is undergoing drag due to the airflow that flows through it. The existence of the dragwill reduce its lifetime. One of the efforts to reduce drag is to create a rectangular ring on the surface of the cylinder. Thepurpose of this study was to determine the effect of variations in the distance between the ring of a rectangular ring onthe cylinder surface on the drag coefficient.This research was conducted in wind tunnel which consists of a blower (forblowing air), pitot pipe, U-tube manometer, inclined manometer, digital balance, cylinder with a rectangular ring. Theresearch was carried out by varying the distance between the ring i.e. 30 mm, 40 mm, 50 mm, 60 mm and 70 mm,respectively. The cylinder is placed in a vertical wind tunnel with a diameter D = 60 mm. The drag force is obtained byusing a digital balance that records the amount of mass, and then multiplied by the acceleration due to gravity. Thepressure distribution is obtained by measuring the pressure in the cylinder surface using inclined manometer on 36points with 10o intervals. The results showed that the greater the distance between the rings increased the dragcoefficient. The lowest drag coefficient was achieved at rhe distance between ring L = 30 mm or L/D = 0.50, with the CDvalue = 0.606352; that is equivalent to 29.3% drag reduction.Keywords: Cylinder, rectangular ring, space between ring, drag coefficien

Pengaruh variasi lebar alur berbentuk segi empat pada permukaan silinder terhadap koefisien drag

Abstrak Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya tentang ilmu mekanika fluida telah berkembang pesat.Ilmu mekanika fluida telah banyak memberikan kontribusi terhadap aspek kehidupan manusia, sebagai contoh adalah aliran fluida melintasi suatu silinder. Dalam aplikasi engineering banyak ditemukan peralatan menggunakan silinder seperti cerobong asap, tiang penyangga jembatan dan sebagainya. Peralatan-peralatan ini mengalami hembusan udara setiap saat sehingga kekuatan konstruksinya mengalami penurunan, hal ini disebabkan adanya drag yang arahnya searah aliran. Upaya yang dilakukan untuk mengurangi drag adalah dengan memanipulasi medan aliran. Manipulasi medan aliran dilakukan dengan membuat alur berbentuk segi empat pada permukaan silinder. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa pengaruh variasi lebar alur berbentuk segi empat pada permukaan silinder terhadap koefisien drag. Penelitian ini dilakukan pada wind tunnel yang terdiri dari blower, pipa pitot, inclined manometer, U manometer, timbangan digital, dan silinder. Benda uji berupa silinder berdiameter 60 mm dan panjang 420 mm diletakkan vertikal di dalam wind tunnel. Lebar alur pada permukaan silinder divariasikan yaitu 3 mm, 4 mm, dan 5 mm. Pengujian distribusi tekanan diperoleh dengan mengukur tekanan permukaan silinder pada 36 titik dengan interval 10o. Pengujian gaya drag dilakukan dengan menggunakan timbangan digital yang mencatat besarnya massa, untuk mendapatkan gaya drag dikalikan dengan gravitasi. Hasil penelitian menunjukkan terjadi penurunan koefisien drag pada silinder beralur dibandingkan tanpa alur. Nilai koefisien terendah terjadi pada lebar alur 4 mm besarnya CD = 0,3734. Besarnya penurunan drag adalah 22,3 % dibandingkan tanpa alur. Kata kunci: pengurangan drag, lebar alur, alur segi empat, silinder Abstract Advances in science and technology, especially on the science of fluid mechanics has been growing. Science of fluid mechanics has contributed a lot of aspects of human life, for example, fluid flow across a cylinder. In many engineering applications using cylindrical found equipment such as a chimney, a pillar of the bridge, and so on. The equipment is undergoing a puff of air at all times so that the strength of the construction has decreased, this is due to drag him in the direction of flow. Efforts are being made to reduce drag is by manipulating the flow field. Manipulation of the flow field is done by making rectangular-shaped grooves on the surface of the cylinder. The purpose of this study was to analyze the influence of variations in width rectangular-shaped grooves on the surface of the cylinder to the coefficient of drag. This research was conducted in wind tunnel consisting of a blower, pitot pipe, inclined manometer, U manometer, digital scales, and cylinders. The test object in the form of a cylinder diameter of 60 mm and a length of 420 mm is placed vertically in the wind tunnel. The width of the grooves on the surface of the cylinder varied which is 3 mm, 4 mm and 5 mm. The pressure distribution is obtained by measuring the surface pressure cylinders at 36 points with 10o intervals. Drag force testing done using digital scale that records the amount of mass, to get the drag force multiplied by gravity. The results showed a decline in the coefficient of drag on a grooved cylinder compared without grooves. Lowest coefficient values occurred in the magnitude of 4 mm groove width CD = 0.3734. The amount of reduction in drag is 22.3% compared without grooves. Keywords: drag reduction, the width of the groove, rectangular groove, cylindrica

Розробка генерації напруги з використанням активованого бамбукового вугілля з водним електролітом в трьох типах електродів

The use of a battery as a power supply for small electronic devices, such as camera, laptop, and handphone, with a wireless sensory network, is currently being developed. Besides, climate change keeps on worsening because of the use of fossil fuel emitting carbon and increase in global warming. However, due to climate change, many have sought alternatives to reduce carbon emissions. Therefore, the use of environmentally friendly material such as bamboo is essential. The generation of electrical energy in this study used bamboo-based activated carbon as an electrode, which was put between counter electrodes. The electrical energy was generated from a system consisting of a counter electrode – electrode – counter electrode. Three types of counter electrode tested were copper, aluminum, and aluminum foil. An electrolyte was injected between the electrode and counter electrode before being heated. The electrolyte tested was distilled water. The electrostatic force was generated by water electrolyte ions toward the poles of functional groups, the electrical charge of the pores, and electron mobility in the counter electrode; so, the release of electrons occurred. The result shows that the highest thermal sensitivity of the electrical voltage (dV/dT) was generated by aluminum 64.043 mV/°C, followed by aluminum foil 63.578 mV/°C and copper 6.136 mV/°C. This is because the electron mobility in aluminum was higher while the phosphorus content of the aluminum foil tends to attract electrons, inhibiting the release of electrons. The electrical voltage generated was effective when above the temperature of ∆T=45 °C. This is because the hydrogen bond of the water molecule was weakened, causing the ions to become easily attracted to the activated carbon surface inducing more release of electronsВ настоящее время разрабатывается использование батареи в качестве источника питания для небольших электронных устройств, таких как камера, ноутбук и телефон с беспроводной сенсорной сетью. Кроме того, из-за использования ископаемого топлива, выделяющего углекислый газ, и усиления глобального потепления изменение климата продолжает ухудшаться. Однако из-за изменения климата многие искали альтернативы для сокращения выбросов углекислого газа. Поэтому важное значение имеет использование экологически чистого материала, такого как бамбук. Для получения электрической энергии в данном исследовании использовался активированный бамбуковый уголь в качестве электрода, который помещался между противоэлектродами. Электрическая энергия вырабатывалась системой, состоящей из противоэлектрода – электрода – противоэлектрода. Испытывались три типа противоэлектродов: медь, алюминий и алюминиевая фольга. Перед нагревом между электродом и противоэлектродом вводили электролит. В качестве электролита использовалась дистиллированная вода. Электростатическая сила создавалась ионами водного электролита по направлению к полюсам функциональных групп, электрическим зарядом пор и подвижностью электронов в противоэлектроде. Таким образом происходило высвобождение электронов. Результат показывает, что наибольшая температурная чувствительность электрического напряжения (dV/dT) вырабатывается алюминием 64,043 мВ/°С, алюминиевой фольгой 63,578 мВ/°С и медью 6,136 мВ/°С. Это связано с более высокой подвижностью электронов в алюминии, в то время как содержание фосфора в алюминиевой фольге имеет тенденцию притягивать электроны, препятствуя высвобождению электронов. Генерируемое электрическое напряжение было эффективным при температуре выше ∆T=45 °C. Это связано с ослаблением водородной связи молекулы воды, в результате чего ионы легко притягивались к поверхности активированного угля, вызывая большее высвобождение электроновВ даний час розробляється використання батареї в якості джерела живлення для невеликих електронних пристроїв, таких як камера, ноутбук і телефон з бездротовою сенсорною мережею. Крім того, через використання викопного палива, що виділяє вуглекислий газ, і посилення глобального потепління зміна клімату продовжує погіршуватися. Однак через зміну клімату багато хто шукав альтернативи для скорочення викидів вуглекислого газу. Тому важливе значення має використання екологічно чистого матеріалу, такого як бамбук. Для отримання електричної енергії в даному дослідженні використовувалося активоване бамбукове вугілля в якості електрода, який містився між протиелектродами. Електрична енергія вироблялася системою, що складається з протиелектрода – електрода – протиелектрода. Випробовувалися три типи протиелектродів: мідь, алюміній і алюмінієва фольга. Перед нагріванням між електродом і протиелектродом вводили електроліт. В якості електроліту використовувалася дистильована вода. Електростатична сила створювалася іонами водного електроліту у напрямку до полюсів функціональних груп, електричним зарядом пір і рухливістю електронів в протиелектроді. Таким чином відбувалося вивільнення електронів. Результат показує, що найбільша температурна чутливість електричної напруги (dV/dT) виробляється алюмінієм 64,043 мВ/°с, алюмінієвою фольгою 63,578 мВ/°С і міддю 6,136 мВ/°с. Це пов'язано з більш високою рухливістю електронів в алюмінії, в той час як вміст фосфору в алюмінієвій фользі має тенденцію притягувати електрони, перешкоджаючи вивільненню електронів. Генерована електрична напруга була ефективною при температурі вище ∆T=45 °C. Це пов'язано з ослабленням водневого зв'язку молекули води, в результаті чого іони легко притягувалися до поверхні активованого вугілля, викликаючи більше вивільнення електроні