ANALISA AERODINAMIKA PADA SEPEDA DENGAN FORMASI BERIRINGAN DENGAN VARIASI KECEPATAN DAN JARAK ANTAR SEPEDA MENGGUNAKAN CFD FLUENT 6.3

Abstract

Bersepeda secara beriringan merupakan suatu strategi penting dalam balapan sepeda seperti perlombaan Team Time Trial dimana didasarkan pada pemanfaatan efek aerodinamika. Dalam hal ini, koefisien tahanan udara diusahakan untuk diminimalkan agar dapat mengurangi daya (power) yang dikeluarkan oleh pengendara sepeda sehingga pengendara sepeda tidak cepat lelah. Tugas sarjana ini menganalisis fenomena yang terjadi pada sepeda dengan formasi beriringan yang diakibatkan dengan adanya kecepatan aliran fluida. Metodologi tugas sarjana ini disimulasikan menggunakan sistem computer dengan software CFD (Computational Fluid Dynamics). Simulasi dilakukan oleh lima sepeda yang diposisikan sejajar dengan arah aliran udara dengan variasi kecepatan 30 km/jam, 40 km/jam, dan 50 km/jam. Pada tiap kecepatan tersebut, dilakukan juga simulasi terhadap variasi jarak antar sepeda, yaitu ¼ diameter roda, ½ diameter roda, 1 diameter roda, dan 2 diameter roda dimana diameter roda adalah 674 mm. Hasil simulasi menunjukkan bahwa nilai koefisien tahanan terbesar terjadi pada sepeda pertama (di depan) pada jarak antar sepeda 2 diameter roda pada kecepatan 30 km/jam yaitu sebesar 0.648, sedangkan koefisien tahanan terkecil terjadi pada sepeda ketiga (di tengah) pada jarak antar sepeda ¼ diameter roda pada kecepatan 50 km/jam yaitu sebesar 0.317. Semakin kecil jarak antar sepeda, semakin rendah pula koefisien tahanan (drag coefficient) yang terjadi pada sepeda. Kemudian, perhitungan teoritis dilakukan untuk mencari daya yang dikeluarkan oleh pengendara sepeda. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa nilai daya terbesar terjadi pada pengendara pertama (di depan) pada jarak antar sepeda 2 diameter roda pada kecepatan 50 km/jam yaitu 279.133 watt, sedangkan Daya terkecil terjadi pada pengendara ketiga (di tengah) pada jarak antar sepeda ¼ diameter roda pada kecepatan 30 km/jam yaitu 46.456 watt. Semakin besar jarak antar sepeda, semakin besar pula gaya hambat udaranya (Fd) dan semakin besar pula daya (P) yang dikeluarkan oleh pengendara sepeda. Kata kunci : Sepeda, koefisien tahanan, kecepatan, jarak antar sepeda, daya, CFD.