Pengaruh Bilangan Reynold Pada Optimasi Airfoil Dengan Metode Panel Dan Algoritma Genetika

Abstract

Pengaruh bilangan Reynold pada optimasi airfoil telah dikaji. Pada penelitian ini analisis aerodinamika airfoil dilakukan menggunakan metode panel sedangkan optimasi dilakukan dengan Algoritma Genetika (GA). Sedangkan sebagai pembangkit geometri airfoil digunakan transformasi Joukowski. Dengan transformasi ini geometri 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 terbesar dengan koordinat titik pusat lingkaran sebagai variabel perancangan. Sebagai pengoptimum (optimizer) dipilih GA karena algoritma ini mampu memberikan solusi optimum global. Pada penelitian ini optimasi dilakukan untuk beberapa harga bilangan Reynold. 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. Sedangkan hasil optimasi menunjukkan bahwa kondisi optimum sangat dipengaruhi oleh bilangan Reynold. Sekalipun secara umum hasil optimasi yang diperoleh cukup baik akan tetapi memerlukan validasi dan variasi lebih lanjut