Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efek modifikasi desain pada lokomotif CC-201 tipe GE U18C dengan menggunakan metode simulasi CFD. Penelitian ini memusatkan pada analisis pengaruh variasi sudut desain bodi lokomotif terhadap koefisien hambat dan aerodinamika.
Metode simulasi CFD dilakukan pada desain bodi lokomotif dengan variasi sudut 90º, 135º, dan 150º dengan parameter kecepatan aliran udara 80 km/jam diasumsikan dalam kondisi steady.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa desain bodi lokomotif dengan variasi sudut 150º memiliki nilai koefisien hambat paling kecil, yaitu 0.51076379. Variasi sudut 135º dan 150º juga berpengaruh terhadap penurunan nilai koefisien hambat.
Selain itu, desain 3 dengan variasi sudut 150º memiliki bentuk aliran turbulen yang paling kecil dan tekanan udara terkecil dibandingkan desain lainnya. Nilai kecepatan udara berbanding terbalik dengan nilai tekanan udara, di mana desain bodi lokomotif dengan variasi sudut 150º terbukti lebih efisien dalam mereduksi tekanan udara yang diterima di permukaannya.
Visualisasi hasil simulasi CFD memperlihatkan fenomena aliran udara dengan gradasi warna contour. Dari hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa modifikasi desain bodi lokomotif dengan variasi sudut 150º memiliki pengaruh yang signifikan dalam menurunkan nilai koefisien hambat hingga 29%.
Temuan ini memberikan gambaran bahwa modifikasi desain bodi lokomotif dapat meningkatkan efisiensi kinerja dengan mereduksi tekanan pada permukaan bodi. Penelitian ini dapat menjadi referensi penting dalam pengembangan desain aerodinamis pada transportasi kereta api.
Penelitian ini mengeksplorasi pengaruh variasi desain bodi lokomotif pada kereta GE U18C terhadap aliran udara dan tekanan yang diterapkan pada permukaan bodi.
Dengan menggunakan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD), penelitian ini menunjukkan bahwa variasi sudut pada bodi lokomotif berpengaruh signifikan terhadap besarnya turbulensi aliran udara yang melewati bodi lokomotif.
Visualisasi aliran turbulen yang divisualisasikan dengan bentuk dan gradasi warna streamline menunjukkan bahwa variasi sudut 150o pada bodi lokomotif desain 3 lebih aerodinamis dibandingkan dengan desain 1 dan 2.
Hasilnya mendukung temuan dari penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa variasi sudut pada bodi lokomotif berpengaruh terhadap besarnya turbulensi aliran udara. Penurunan besarnya aliran turbulen terjadi pada variasi bodi lokomotif desain 3, yang kemudian dapat berdampak pada penurunan nilai coefficient drag (Cd) secara signifikan.
Selain itu, penelitian ini juga menunjukkan bahwa tekanan udara yang diterima oleh permukaan bodi lokomotif bergantung pada kecepatan aliran udara, dan variasi sudut pada desain bodi lokomotif berpengaruh kepada besarnya tekanan udara yang diterima.
Dari hasil dan pembahasan penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa modifikasi sudut 150o pada bodi lokomotif kereta GE U18C dapat mereduksi tekanan aliran udara yang diterima oleh permukaan bodi, serta cara aliran turbulen yang melewati bodi lokomotif.
Oleh karena itu, penelitian merekomendasikan modifikasi sudut 150o pada bodi lokomotif kereta GE U18C karena memiliki sifat aerodinamis yang lebih baik dibandingkan dengan modifikasi sudut 135o ataupun tanpa modifikasi.
Hasil penelitian ini memberikan kontribusi penting dalam pengembangan desain bodi lokomotif yang lebih aerodinamis, yang sesuai dengan upaya kontinu dalam mengembangkan teknologi transportasi yang efisien dan ramah lingkungan.
Temuan ini juga sesuai dengan tren perkembangan desain kendaraan cepat pada era modern, di mana gaya hambat pada bodi lokomotif pun mengalami penurunan yang cukup signifikan sesuai dengan nilai Cd-nya.
Penulis: Radi Syahputra (1803035079) dan Mumtaz Firmansyah (1703035020)
Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. Hamka
Editor: Ika Ayuni Lestari
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Ikuti berita terbaru di Google News
