MODUL PRAKTIKUM 1AE4013 Aerodinamika Eksperimental

PENGUKURAN PERTUMBUHAN LAPISAN BATAS SEPANJANG PELAT DATAR

TUJUAN PRAKTIKUM

a. Memahami dan menerapkan metoda eksperimental untuk mengukur pertumbuhan

lapisan batas sepanjang pelat datar.

b. Mencari karakteristik lapisan batas sepanjang pelat datar seperti profil kecepatan,

tebal lapisan batas, dan koefisien gaya gesek permukaan dengan metode analitis.

c. Membandingkan dan menganalisis data hasil eksperimen dengan hasil perhitungan

secara analitis.

d. Memahami fenomena dan karakteristik aliran di dalam lapisan batas sepanjang pelat

datar.

DASAR TEORI

Karakteristik umum Lapisan Batas

Lapisan Batas didefinisikan sebagai daerah aliran yang tipis di dekat permukaan dimana

aliran diperlambat oleh pengaruh gesekan antara permukaan dengan aliran.

Gambar 1Lapisan Batas pada Pelat Datar

1

Pengaruh gesekan, dinyatakan oleh tegangan geser (shear stress, τ), tersebut disebabkan

adanya velocity gradient yang cukup besar di dalam lapisan batas. Sedangkan velocity

gradient muncul akibat adanya kondisi tidak slip (no-slip condition) dimana kecepatan

fluida tepat diatas permukaan adalah nol. Dengan demikian, tegangan geser mencapai

harga maksimumnya pada permukaan benda dan dengan semakin menjauhnya jarak dari

permukaan maka velocity gradient semakin mengecil sehingga pengaruh tegangan geser

dapat diabaikan. Hubungan antara tegangan geser dengan velocity gradient secara

matematis diberikan oleh persamaan sebagai berikut:

(1)

Salah satu parameter lapisan batas yang penting adalah local skin-friction coefficient

yang menunjukkan besaran tak berdimensi dari tegangan geser pada permukaan atau

secara matematis diberikan oleh persamaan sebagai berikut:

(2)

dimana :

Jarak dari permukaan hingga suatu tempat di dalam medan aliran dimana pengaruh

tegangan geser dapat diabaikan didefinisikan sebagai tebal lapisan batas (boundary

layer thickness), yang dilambangkan dengan δ (lihat gambar 1). Posisi dimana efek

tegangan geser dapat diabaikan dinyatakan oleh kondisi kecepatan aliannya yakni telah

mencapai , dimana adalah kecepatan aliran di bagian terluar dari lapisan

batas dimana efek viskos sudah tidak berpengaruh lagi.

Secara umum, tebal lapisan batas dipengaruhi oleh beberapa parameter yakni sebagai

berikut:

Characteristic Length (L)

Tebal lapisan batas di suatu tempat tertentu yang berjarak L dari titik stagnasi

dipengaruhi oleh intensitas interaksi antara molekul fluida dengan permukaan

2

benda dibagian hulunya atau dengan kata lain tebal lapisan batas berbanding lurus

dengan panjang karakteristik ( ).

Kinematic Viscosity ( )

Tebal lapisan batas juga dipengaruhi oleh jenis fluida yang berinteraksi dengan

permukaan benda atau dengan kata lain tebal lapisan batas berbanding lurus dengan

Kinematic Viscosity ( )

Local Velocity Outside Boundary Layer (ue)

Tebal lapisan batas disuatu tempat tertentu akan semakin kecil dengan

bertambahnya kecepatan luar dari lapisan batas. Hal ini disebabkan suku-suku

tegangan inersial menjadi semakin besar, sedangkan viskositasnya konstan

sehingga profil kecepatan di dalam lapisan batas akan lebih terdorong ke

permukaan. Dengan kata lain tebal lapisan batas berbanding terbalik dengan akar

kuadrat kecepatan luar dari lapisan batas ( )

Dengan demikian, ketebalan lapisan batas dapat dihubungkan dengan bilangan reynolds

dan dinyatakan sebagai berikut:

Sedangkan Re, yang menyatakan bilangan Reynolds, merupakan besaran tak berdimensi

yang secara fisik dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara energi inersia dan

energi viskos (gesekan) dari suatu aliran. Secara matematis, bilangan Reynolds dapat

didefinisikan dalam persamaan berikut:

(3)

Selain boundary layer thickness ( ) terdapat dua definisi lain yang biasa digunakan

untuk menyatakan ketebalan lapisan batas yakni sebagai berikut:

Displacement Thickness ( ) adalah besaran yang menyatakan terjadinya

pengurangan aliran massa (missing mass-flow) akibat kehadiran lapisan batas.

Displacement Thickness dinyatakan oleh persamaan berikut:

3

(4)

Momentum-Loss Thickness ( ) adalah besaran yang menyatakan terjadinya

pengurangan momentum akibat kehadiran lapisan batas. Momentum-Loss Thickness

dinyatakan oleh persamaan berikut:

(5)

Kedua definisi diatas, digunakan untuk menganalisis benda dengan persamaan Laplace

(inviscid flow) dimana efek viskos telah dimasukkan ke dalamnya. Dengan definisi

displacement thickness, distribusi tekanan disekitar benda dapat dihitung, untuk

kemudian gaya angkat pada benda tersebut dapat diperoleh. Sedangkan definisi

momentum-loss thickness digunakan untuk memperoleh gaya hambat.

Klasifikasi Lapisan Batas

Lapisan batas terbagi menjadi tiga daerah yakni lapisan batas laminar, daerah transisi,

dan lapisan batas turbulen. Fenomena-fenomena aliran di dalam lapisan batas laminar,

daerah transisi, dan lapisan batas turbulen akan dijelaskan sebagai berikut.

Gambar 2Daerah Laminar, Transisi, dan Turbulen di dalam Lapisan Batas pada Pelat Datar (Ref. 6)

Pada lapisan batas laminar, aliran atau lapisan fluida (fluid layers) bergerak secara halus

antara satu sama lainnya atau dengan kata lain lapisan batas laminar memiliki

streamline yang saling paralel satu sama lainnya. Pengaruh gesekan yang ditimbulkan

velocity gradient diakibatkan oleh viskositas fluida itu sendiri, sehingga perpindahan

4

massa dan momentum antara aliran fluida terjadi dalam tingkat molekular saja. Hal ini

dapat dilihat dari persamaan (1) dimana tegangan geser diakibatkan oleh velocity

gradient dan viskositas fluida.

Sedangkan pada lapisan batas turbulen, gerakan molekul fluida yang acak menyebabkan

terjadinya fluktuasi kecepatan (baik pada arah paralel maupun tegak lurus terhadap

aliran). Fluktuasi kecepatan pada arah tegak lurus aliran menyebabkan perpindahan

massa dan momentum terjadi dalam jumlah yang sangat besar antar lapisan fluida. Hal

inilah yang menyebabkan tegangan geser pada lapisan batas turbulen lebih besar jika

dibandingkan pada lapisan batas laminar. Dengan kata lain tegangan geser di dalam

lapisan batas tidak hanya dipengaruhi oleh viskositas fluida itu sendiri melainkan oleh

Reynolds Shear Stresses. Reynolds shear stresses atau turbulent stresses merupakan

besaran yang menunjukkan fluktuasi kecepatan molekul fluida. Untuk penjelasan lebih

lanjut, dapat dilihat pada referensi 2 dan 6.

Perbedaan efek viskositas dan reynolds stresses terhadap tegangan geser juga

mempengaruhi profil kecepatan (velocity profile) di dalam lapisan batas. Profil

kecepatan merupakan variasi kecepatan aliran dari jarak hingga . Profil ini

berbeda-beda di tiap titiknya. Pada lapisan batas laminar, perpindahan energi dari luar

lapisan batas dialirkan ke bagian dalam aliran di dekat permukaan melalui medium

viskositas saja sehingga menghasilkan penetrasi yang kecil. Konsekuensinya sebagian

besar daerah di dalam lapisan batas mengalami pengurangan kecepatan. Sedangkan

pada lapisan batas turbulen, perpindahan energi yang terjadi lebih mudah karena tidak

hanya melalui medium viskositas melainkan juga Reynolds stresses. Konsekuensinya

velocity profile di dekat permukaan cenderung lebih penuh dan kecepatan aliaran bukan

di dekat permukaan lebih dekat dengan kecepatan aliran di luar lapisan batas. Ilustrasi

perbedaan velocity profile antara lapisan batas laminar dengan turbulen diberikan pada

gambar 3 sebagai berikut.

5

Gambar 3Profil Kecepatan di Dalam Lapisan Batas Laminar dan Turbulen

Reynolds Stresses yang menjadi efek utama dalam meningkatkan tegangan geser dalam

lapisan batas turbulen mulai muncul pada daerah transisi. Proses transisi dari lapisan

batas laminar menjadi turbulen hingga saat ini masih dalam penelitian dan merupakan

proses yang sangat kompleks. Proses transisi yang banyak dijadikan dasar pegangan

dalam metode analisis lapisan batas adalah Prandtl Hypothesis. Dalam hipotesis ini,

lapisan batas dianggap seagai sebuah Complex Non-Linear Oscilator dan memiliki

kondisi awal yakni Linear Wave-Like Response. Untuk penjelasan lebih lanjut, dapat

dilihat pada referensi 2 dan 6.

Pertumbuhan Lapisan Batas Pada Pelat Datar

Untuk aliran yang melewati pelat datar, maka lapisan batas tumbuh dari ketebalan nol

pada Leading Edge hingga pada daerah tertentu dimana transisi dengan cepat ke lapisan

batas turbulen terjadi. Daerah transisi ini diikuti dengan penebalan lapisan batas secara

cepat. Proses penebalan ini berlanjut pada lapisan bats turbulen hingga Trailing Edge.

Seperti telah disebutkan diatas bahwa tegangan geser mencapai harga maksimumnya

pada permukaan benda dan memperlambat lapisan dtau aliran fluida di dekat

permukaan. Aliran fluida ini lebih lambat dibandingkan dengan aliran diatasnya dan

akan mempengaruhi aliran fluida diatasnya, dan seterusnya. Dengan demikian, makin

6

membesarnya jarak dari Leading edge pelat, aksi saling memperlambat aliran fluida

akan bertambah. Hal ini disebabkan lapisan atau aliran fluida di dekat permukaan telah

lebih dahulu “lelah”, sedangkan pada arah tegak lurus terhadap permukaan, aksi ini

berkuran akibat pengaruh tegangan geser yang semiakin berkuran. Sehingga gradient

kecepatan pada arah tegak lurus berkuran dan tebal lapisan batas makin meningkat.

Dalam menganalisis lapisan batas sepanjang pelat datar beberapa penyederhanaan

dilakukan yakni sebagai berikut:

Sepanjang pelat datar berlaku zero pressure gradient.

kecepatan terluar dari lapisan batas sama dengan kecepatan aliran tak terganggu

(freestream velocity).

Penyederhanaan tersebut menjadikan lapisan batas sepanjang pelat datar lebih mudah

dipelajari baik secara eksperimental maupun teoritik. Hasil penelitian berkaitan dengan

lapisan batas sepanjang pelat datar banyak digunakan untuk memprediksi gaya gesek

pada benda sembarang.

Solusi pendekatan dari persamaan lapisan batas telah dikembangkan oleh Prandtl dan

Blasius. Blasius memecahkan persamaan lapisan batas laminar pada pelat datar dengan

asumsi-asumsi yakni aliran stasioner (steady) dan inkompresibel. Sehingga menurut

Blasius, penurunan secara rinci dapat dilihat pada referensi 1 dan 2, parameter-

parameter pada lapisan batas laminar dapat di dekati dengan persamaan sebagai berikut:

(6)

(7)

(8)

(9)

7

(10)

Sedangkan untuk pendekatan bagi lapisan batas turbulen, Prandtl mengasumsikan

bahwa distribusi kecepatan di dalam lapisan batas pada pelat datar identik dengan

lapisan batas pada pipa sirkular (circular pipe). Asumsi ini tidak pasti benar karena

distribusi kecepatan di dalam sebuah pipa dibentuk akibat pengaruh gradient tekanan

(pressure gradient), sedangkan pada pelat datar pressure gradient adalah nol. Akan

tetapi hasil eksperimen oleh Hansen dan Burgers menunjukkan bahwa asumsi ini sesuai

pada rentang moderat dari bilangan Reynolds yang besar (ReL < 106) dan berlaku bahwa

profil kecepatan dari lapisan batas pada pelat datar dinyatakan oleh power law formula.

Untuk profil kecepatan pada pelat datar berlaku 1/7-th-power law yang merupakan

distribusi kecepatan di dalam sebuah pipa atau dapat dinyatakan sebagi berikut:

(11)

Demikian pula dengan shearing-stress equation pada permukaan diambil dari circular

pipe sebagai berikut:

(12)

Penurunan secara rinci dapat dilihat pada referensi 2. Dengan demikian parameter-

parameter pada lapisan batas turbulen dapat di peroleh dengan persamaan-persamaan

sebagai berikut:

(13)

(14)

(15)

8

(16)

(17)

Persamaan-persamaan diatas hanya berlaku untuk rentang moderat dari bilangan

Reynolds yang besar yakni 5x105 < ReL < 107. Hal ini dikarenakan adanya batasan pada

Blasius pipe resistance formula dimana pada ReL < 5x105, lapisan batas di pelat datar

adalah fully laminar.

Sedangkan untuk memprediksi daerah transisi pada pelat datar dapat digunakan

beberapa hasil eksperimen sebagai berikut:

Michels Criteria (ref. 1), untuk permukaan pelat datar yang halus, dengan

di dalam aliran dengan turbulensi rendah, transisi mulai terjadi pada

bilangan Reynolds sekitar ReX = 2,8x106.

Hansen Experiment (ref. 2), untuk pelat datar yang halus dengan sudut 00, transisi

mulai terjadi pada bilangan Reynolds sekitar ReX = 3,2x105.

Secara rule of thumb (ref. 3), untuk aliran dengan bilangan Reynolds kurang dari

500.000 maka lapisan batas tersebut adalah lapisan batas laminar. Untuk aliran

dengan bilangan Reynolds lebih dari 500.000 maka lapisan batas tersebut adalah

lapisan batas turbulen. Sehingga daerah transisi adalah daerah dimana aliran

memiliki bilangan Reynolds sekitar 500.000 (ReX = 5x105).

9

PERALATAN PRAKTIKUM

Peralatan ekperimental yang digunakan dalam praktikum adalah sebagai berikut:

Terowongan Angin Subsonik Tertutup 30 x 30 cm

Model plat datar

DPI (Druck pressure indicator)

Multimanometer

Stetoskop

Termometer

Higrometer

Barometer

Tabung pitot

LED

Uni-Slide

Skematik eksprimental lapisan batas sepanjang pelat datar ditunjukkan oleh gambar 4

sebagai berikut:

FLAT PLATE BOUNDARY LAYER EXPERIMENTALISOMETRIC VIEW

Gambar 4Ilustrasi Peralatan Eksperimental Lapisan Batas sepanjang Pelat Datar

PROSEDUR PRAKTIKUM

10

Prosedur eksperimental yang dilakukan terdiri dari beberapa langkah yakni sebagai

berikut:

Pra-Eksperimental:

1. Mengukur dan menghitung kondisi atmosfer laboratorium seperti temperature (T),

kelembaban (α), dan tekanan (P) masing-masing dengan menggunakan

thermometer, hygrometer, dan barometer. Sedangkan untuk kerapatan udara (ρ),

dan viskositas udara (μ) dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai

berikut:

(18)

(19)

Dimana:

2. Memastikan benda uji dan seksi uji dalam keadaan tidak kotor !!!

3. DPI dinyalakan dan didiamkan selama minimal 24 jam sebelum eksperimental

agar pengukuran yang ditunjukkannya cukup stabil.

11

Kalibrasi Terowongan Angin:

Kalibrasi pada terwongan angin dilakukan untuk mengukur kecepatan alitan tak

terganggu yang akan digunakan saat eksperimental. Ilustrasi kalibrasi terowongan angin

ditunjukkan oleh gambar 5.

Gambar 5Ilustrasi Pengambilan Data Kalibrasi Terowongan Angin

4. Memastikan seksi uji dalam keadaan kosong !!!

5. Menghubungkan DPI-1 dengan kedua tabung pitot pada area kalibrasi untuk

mengukur tekanan referensi.

6. Memasang tabung pitot pada seksi uji kosong kemudian hubungkan dengan DPI-2

untuk mengukur tekanan dinamik dari aliran tak terganggu.

7. Menghitung tekanan dinamik untuk berbagai kecepatan aliran tak terganggu.

Persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:

(20)

atau

(21)

u

12

8. Menyalakan terowongan angin dan atur hingga DPI-2 menunjukkan nilai tekanan

yang sama dengan tekanan dinamik yang diinginkan.

9. Mencatat nilai tekanan referensi yang ditunjukkan oleh DPI-1. Nilai tekanan

tersebut merupakan tekanan referensi yang akan digunakan pada eksperimental.

Lihat Appendix A!

10. Matikan terowongan angin.

Eksperimental:

11. Memasang Benda uji berupa pelat datar di dalam seksi uji.

12. Memastikan posisi pelat datar berada dalam kondisi lurus terhadap aliran, atau

memiliki sudut serang 0o dengan melihat distribusi ketinggian air pada

multimanometer yang menunjukkan tekanan statik pada permukaan pelat datar.

Ketinggian air pada tiap multimanometer harus menunjukkan ketinggian yang

sama. Jika posisi pelat datar adalah 0o terhadap arah aliran maka dapat dikatakan

bahwa sepanjang pelat datar berlaku zero pressure gradient.

13. Menghubungkan tabung pitot tekanan total ke salah satu lubang pada DPI-2

dengan dan lubang lainnya dibiarkan terbuka untuk mengukur tekanan atmosfer.

14. Menyalakan terowongan angin dan mengatur agar kecepatan aliran udara di dalam

terowongan angin sesuai dengan yang telah dipilih. Untuk mengetahuinya,

lakukan penyamaan seperti yang telah dicatat pada saat kalibrasi (lagkah 9).

Sebagai contoh, untuk kecepatan 15 m/s maka ΔPstatik yang dicatat adalah 120 Pa.

Untuk eksperimental kali ini masing-masing kelompok melakukan pengukuran

pada dua kecepatan aliran tak terganggu yakni 20 m/s dan 30 m/s !

15. Memperkirakan daerah transisi dari lapisan batas laminar menjadi turbulen

dengan menggunakan stetoskop yang dihubungkan pada tabung pitot. Daerah

turbulen dapat diperkirakan dengan mendeteksi adanya suara gemuruh pada aliran

di dekat permukaan pelat datar melalui stetoskop, sedangkan daerah laminar dapat

13

diperkiraan dengan mendeteksi suara semilir pada aliran didekat permukaan pelat

datar melalui stetoskop. Dengan demikian daerah transisi diperkirakan dengan

mendeteksi suara semilir dan gemuruh secara bergantian.

16. Melakukan pengukuran tekanan total dari aliran tak terganggu yakni dengan

menghubungkan tabung pitot tekanan total dengan DPI-2. Untuk kemudian

dicatat. Lihat Appendix A!

17. Menentukan titik pengukuran yang pertama didasarkan pada kombinasi jendela

seksi uji yang tersedia.

Untuk eksperimental kali ini masing-masing grup kelompok eksperimen

mendapatkan enam titik pengukuran! Pembagian titik pengukuran akan

diberitahukan kemudian.

18. Melakukan pengukuran ketebalan lapisan batas pada permukaan pelat datar yakni

dengan cara membaca nilai (Pt – Patm) dari DPI-2. Sisi terluar dari lapisan batas

ditandati dengan tidak berfluktuasinya tekanan total lokal yang terbaca.

Sedangkan sisi terdalam dari lapisan batas ditandai dengan menyalanya LED yang

menunjukkan bahwa pitot telah menyentuh permukaan pelat datar.

19. Mencatat tebal lapisan batas dan tekanan total lokal pada titik pengukuran yang

pertama. Lihat Appendix A!

Sebagai tambahan, jika tekanan total lokal yang diperoleh pada langkah ini (pada

berbagai titik pengukuran di sepanjang pelat datar) memiliki harga yang sama

dengan tekanan total dari aliran tak terganggu yang diperoleh dari langkah 16

maka dapat dikatakan bahwa sepanjang pelat datar berlaku zero pressure gradient.

Atau dengan kata lain, tekanan total lokal ini dapat pula bertindak sebagai

indikator yang sama dengan multimanometer.

20. Melakukan pengukuran tekanan total lokal di sekitar permukaan pelat datar pada

titik pengukuran yang pertama. Pada titi penguuran tersebut dibagi lagi menjadi

10 bagian sama besar atau dengan kata lain 1/10 dari ketebalan lapisan batas yang

diperoleh dari langkah 18. Sehingga pengukuran ke arah ketebalan lapisan batas

terdapat 11 titik.

21. Mencatat data hasil pengukuran pada tabel data hasil pengukuran. Lihat Appendix

A!

22. Mengulangi langkah 11-21 untuk titik pengukuran selanjutnya.

14

23. Mengulangi langkah 14-22 untuk kecepatan aliran tak terganggu yang kedua.

Gambar 5Ilustrasi Pemasangan DPI pada Eksperimental

Pasca-Eksperimental:

24. Pengolahan Data

Seluruh pengolahan data berkaitan dengan:

Data pengukuran kondisi lingkungan laboratorium

Data kalibrasi terowongan angin

Data pengamatan daerah transisi

Data hasil pengukuran lapisan batas

Data perhitungan displacement thickness, momentum-loss thickness, dan

local skin-friction coefficient hasil eksperimental.

Diberikan pada Appendix A. Sedangkan untuk perhitungan boundary layer

thickness, displacement thickness, momentum-loss thickness, dan local skin-

friction coefficient secara analitik dilakukan dengan menggunakan metoda blasius

15

(dengan mengasumsikan lapisan batas laminar) dan 1/7-th-power law (dengan

mengasumsikan lapisan batas turbulen) yakni persamaan 6–17.

25. Penyajian Hasil Praktikum

Untuk dapat memenuhi tujuan dari eksperimental yang telah ditentukan, maka

gambarkan grafik hubungan dari:

ΔPref vs q∞ yang merupakan hasil kalibrasi terowongan angin

Velocity profile untuk tiap titik pengukuran.

Pertumbuhan Boundary Layer Thickness terhadap bilangan Reynolds

sepanjang pelat datar.

Pertumbuhan Displacement Thickness terhadap bilangan Reynolds

sepanjang pelat datar.

Pertumbuhan Momentum-loss Thickness terhadap bilangan Reynolds

sepanjang pelat datar.

Perbandingan Boundary Layer Thickness antara hasil eksperimental dan

hasil analitik untuk masing-masing kecepatan aliran tak terganggu.

Perbandingan Displacement Thickness antara hasil eksperimental dan hasil

analitik untuk masing-masing kecepatan aliran tak terganggu.

Perbandingan Momentum-loss Thickness antara hasil eksperimental dan

hasil analitik untuk masing-masing kecepatan aliran tak terganggu.

Perbandingan Local skin-friction coefficient antara hasil eksperimental dan

hasil analitik untuk masing-masing kecepatan aliran tak terganggu.

Beberapa contoh penyajian hasil eksperimental diberikan bersamaan dengan

format laporan pada Appendix B (berupa softcopy).

26. Analisis

Analisis mencakup beberapa hal yakni sebagai berikut:

Karakteristik aliran di dalam lapisan batas laminar maupun turbulen,

seperti velocity profile, pola boundary layer thickness, displacement

thickness, momentum-loss thickness, dan local skin-friction coefficient.

Pengaruh peralatan eksperimental yang digunakan dan prosedur

eksperimental terhadap data hasil eksperimental.

Perbedaan, jika ada maupun tidak, antara hasil eksperimen dengan hasil

analitik.

16

Sebagai tambahan, perhatikan langkah 16 pada prosedur eksperimental di

atas. Berikan alasan mengapa tekanan total lokal di setiap titik pengukuran

pada pelat datar dapat bertindak sebagai indikator bahwa spanjang pelat

datar berlaku zero pressure gradient sama halnya dengan multimanometer.

DAFTAR PUSTAKA

1. Sardjadi, Djoko. Mekanika Fluida. Bandung: Art Pro Bandung, 2003.

2. Schlichting, H. Boundary Layer Theory 4th edition. New York: McGraw-Hill, 1960.

3. Jenie, Said, D. Diktat Kuliah Pengantar Teknik Penerbangan. Bandung: Institut

Teknologi Bandung, 2004.

4. Gemba, K. Measurement of Boundary Layer on a Flat Plate. Long Beach:

California State University: California, 2007.

5. Anderson Jr., John D., Fundamentals of Aerodynamics 4th edition. New York:

McGraw-Hill, 2007.

6. Houghton, E. L., Carpenter, P. W. Aerodynamics for Engineering Students 5th

edition. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2002.

17

APPENDIX A LEMBAR ISIAN PENGOLAHAN DATA EKSPERIMENTAL LAPISAN BATAS SEPANJANG PELAT DATAR

Tabel A.1Kondisi Atmosfer Laboratorium

Temperatur (K) (lihat Termometer)Kelembaban (%) (lihat Higrometer)

Tekanan (Pa) (lihat barometer)Viskositas Udara

(kg/m.s)(pers. 18)

Kerapatan udara (kg/m3) (pers. 19)

Tabel A.2Data Kalibrasi Terowongan Angin

U∞ (m/s) q∞ (Pa) ΔPref

10 (pers. 21) DPI-111 (pers. 21) DPI-1

(pers. 21) . .. . .. . .

(pers. 21) . .28 . .29 . .30 . .

Tabel A.3Lokasi Daerah Transisi pada Pelat Datar di Hitung

dari Leading Edge Pelat Datar

18

U∞ (m/s) Xtransisi (cm) Retransisi

U1 (pers. 3)U2 (pers. 3)

Tabel A.4Data Pengamatan Tekanan Total dari

Aliran Tak TergangguU∞ (m/s) Pt∞ (Pa)

U1 (DPI)U2 (DPI)

Tabel A.5Data Pengamatan Tekanan Total dari Aliran Lokal pada Kecepatan

Aliran Tak Terganggu U∞ =U1 (m/s)X (mm) Pt (Pa) PS (Pa)

X1 (DPI) Ps1 = Pt1 – q∞1 X2 (DPI) Ps2 = Pt2 – q∞2

Tabel A.6Hasil Pengukuran Lapisan Batas dan Pengolahan Data untuk Kecepatan Aliran U∞ =U1 (m/s)

X (mm) (X1) δ* (mm) (pers. 4)δ (mm) θ (mm) (pers. 5)

ReX1 (pers. 3) dU/dy (trendline excel) cf (pers. 2)Segme

nh

(mm)h/δ Pt – Patm

Pt (Pa)

q (Pa) U (m/s) U/U∞ (1- U/U∞).Δh U/U∞.(1- U/U∞).Δh

0 (DPI-2) q = Pt – Ps1(pers. 21)

1 (DPI-2) q = Pt – Ps1(pers. 21)

2 . . .3 . . .4 . . .5 . . .6 . . .7 . . .8 . . .9 . . .10 . . .

19

Tabel A.6Hasil Pengukuran Lapisan Batas dan Pengolahan Data untuk Kecepatan Aliran U∞ =U2 (m/s)

X (mm) (X1) δ* (mm) (pers. 4)δ (mm) θ (mm) (pers. 5)

ReX1 (pers. 3) dU/dy (trendline excel) cf (pers. 2)

Segmenh

(mm)h/δ Pt – Patm

Pt (Pa)

q (Pa) U (m/s) U/U∞ (1- U/U∞).Δh U/U∞.(1- U/U∞).Δh

0 (DPI-2) q = Pt – Ps2 (pers. 21)1 (DPI-2) q = Pt – Ps2 (pers. 21)2 . . .3 . . .4 . . .5 . . .6 . . .7 . . .8 . . .9 . . .10 . . .

20