Koefisien Drag (Cd) terhadap pola aliran eksternal

Koefisien drag (Cd) adalah bilangan yang menunjukkan besar kecilnya tahanan fluida yang diterima oleh suatu benda. Harga koefisien drag yang kecil menunjukkan hambatan fluida yang diterima benda saat berjalan adalah kecil, dan begitu juga sebaliknya. 

Koefisien drag (biasanya dinotasikan sebagai: c d, c atau cwx).  nilai Cd sangat bergantung pada bentuk dari suatu geometri. berikut adalah bebagai variasi nilai adalah :

Dari gambar di samping , tidak ada nilai Cd = 1. Sebuah  sama dengan 1 akan diperoleh dalam kasus di mana semua cairan mendekati objek dibawa untuk beristirahat, membangun tekanan stagnasi di atas permukaan depan secara keseluruhan. Referensi :wikipedia

Koefisien seret didefinisikan sebagai:

                                 

dimana:

Fd  = gaya drag  (definisi komponen gaya dalam arah kecepatan aliran)
p (rho) = massa jenis fluida
v = kecepatan relatif dari objek untuk cairan dan
A = acuan daerah aliran

Diagram Cd dengan Re

Dari persamaan Cd di atas , maka kita dapat menentukan besarnya nilai gaya drag yang bekerja pada permukaan geometri yang dilewatinya.  

Berikut adalah simulasinya :

Dalam simulasi ini, terdapat sebuah cube yang memiliki perbandingan a/b berbeda - beda pada sebuah aliran laminar udara. menggunakan Re < 2100

Berbandingan a dan b dimensi :

a/b = 1 dalam referensi bernilai 1.05 (cube)
a/b > 1 dalam referensi bernilai 0.82 (long)
a/b < 1 dalam referensi bernilai 1.15 (short)





1. Atur Dimensi

2. KS

 Jika kecepatan yang dialirkan 0,1 m/s

 3. KF
Menggunakan fluida air 1000 kg/m3

Hasil Pada A/B = 1

Menggunakan 5 wall

Gaya Geser A/B =1

Hasil Pada A/B < 1

  

                                                      Menggunakan 5 wall

Gaya Geser A/B < 1

Hasil Pada A/B > 1

Menggunakan 5 wall

Gaya Pada A/B > 1

Hasil Perhitungan CD tiap model simulasi :

Hasil Perhitungan CD antara simulasi dan teoritis :

Dari hasil ini bisa diamati bahwa nilai mengalami perbedaan yang cukup besar diakibatkan bentuk atau simulasi aliran yang belum mendekati sama. terlebih lagi faktor densitas dan viskositas fluida yang berbeda antara teori dan simulasi sangat berpengaruh terhadap nilai gaya gesek.

Terima Kasih