P-ISSN: 2549-5038 E-ISSN: 2580-4979

## ANALISIS ALIRAN UDARA FAN BLADE PADA MESIN CFM 56-7B BOEING 737-800NG
DENGAN COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC ( CFD )
YAFID EFFENDI 1 , JAMALUDIN 2 , SARIFUDIN 3
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Tangerang Jl. Perintis Kemerdekaan I/33 Cikokol-Tangerang E-Mail : yafid_effendi@yahoo.com

## ABSTRAK
Pesawat terbang merupakan transportasi yang sangat diminati oleh masyarakat, karena kenyamanan dan waktu penerbangan yang sangat singkat. Pada saat ini penguasaan teknologi rancang bangun di bidang kedirgantaraan sangatlah pesat contohnya saja bermunculan berbagai jenis pesawat terbang seperti Boeing series, Airbus Series, Bombardir Series, ATR Series, bahkan dalam negeri juga mempunyai pesawat tersendiri buatan PT Dirgantara Indonesia seperti CN (235,295,2235-200), NC212, Helikopter H21 Super Puma, N219, dan lain-lain. Aliran udara melewati fan blade pada pesawat terbang jenis BOEING 737-800NG dengan mesin CFM56-7B  yang  dianalisa  menggunakan  software  CFD.  Pada  penelitian  ini  memfokuskan  pengaruh ketinggian terhadap kecepatan, gaya dorong, dan gaya hambat pada aliran udara melewati fan blade dengan menggunakan software CFD. Metode yang digunakan dalam penelitian ini, pengumpulan data langsung pada objek yang di analisis pada software CFD. Berdasarkan simulasi pada CFD dapat disimpulkan bahwa Velocity x dan pressure setelah melewati fan blade pada ketinggian 10.000 feet, masing-masing menghasilkan 157,057 m/s  dan  64801.10  pa.  Sedangkan  berdasarkan  ketinggian  20.000  feet,  masing-masing  menghasilkan 199,797 𝑚/𝑠 dan 30619,11 Pa. Pola aliran udara yang dibelakang   fan blade menghasilkan pola aliran udara laminar dan gaya dorong (thrust) dan gaya tahanan (drag) yang di hasilkan pada ketinggian 10.000 feet berturut-turut adalah 115120,442 N dan 12244,13N, dan pada ketinggian 20.000 feet adalah 134418,55 N dan 15965,3. Kata Kunci : Turbofan, CFD, kecepatan, tekanan, gaya dorong.

## ABSTRACT
Airplanes are transportation that is in great demand by the public, because of its convenience and very short flight times. At this time the mastery of engineering design technology in the aerospace sector is very fast, for example, various types of aircraft have emerged such as the Boeing series, Airbus Series, Bombardir Series, ATR Series, even domestically they also have their own aircraft made by PT Dirgantara Indonesia such as CN (235,295,2235- 200), NC212, H21 Super Puma Helicopter, N219, and others. The air flow through the fan blade on the BOEING 737-800NG aircraft with the CFM56-7B engine was analyzed using CFD software. This study focuses on the effect of altitude on speed, thrust, and drag on air flow through the fan blade using CFD software.  The  method  used  in  this  research,  direct  data  collection  on  the  object  that  is  analyzed  in  CFD software. Based on the simulation on CFD, it can be concluded that Velocity x and pressure after passing through  the  fan  blade  at  an  altitude  of  10,000  feet,  produce  157.057  m/s  and  64801.10  pa,  respectively. Meanwhile, based on an altitude of 20,000 feet, each produces 199,797 m/s and 30619.11 Pa. The airflow pattern behind the fan blade produces a laminar airflow pattern and the thrust and drag at an altitude of 10,000 feet are 115120,442 N and 12244.13N, and at an altitude of 20,000 feet, respectively. 134418.55 N and 15965.3.
Keywords : Turbofan, CFD, Velocity x, pressure, Thrust.

## 1. PENDAHULUAN
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi pesawat  terbang  sangat  mendominasi  dari  segi transportasi.  Pada  zaman  sekarang  mesin  pesawat terbang menggunakan jenis turbin gas (Gas Turbine Engine) dan  Mesin  torak (piston  engine) ,  Mesin torak pada umumnya di gunakan pada pesawat yang kecil  dan  berjelajah  jarak  dekat  sedangkan  mesin Turbin gas pada umumnya digunakan pada pesawat terbang  komersial  maupun  pesawat  militer  dan berjelajah  jarak  jauh.  Mesin  turbin  gas  ini  di
bedakan  lagi  menjadi  empat  jenis  yaitu  mesin turbofan ,  mesin turboprop, mesin turboshaft dan mesin turbojet. Di  mesin  turbofan  kompressor  di bagi menjadi dua yaitu kompressor tekanan tinggi (High  Pressure  Compressor) dan  kompressor tekanan  rendah (Low  Pressure  Compressor). Dibagian paling depan di mesin turbofan ada sebuah baling-baling yang berfungsi untuk menarik udara masuk  ke  mesin  dan  baling-baling  disebut Fan Blade . Fan Blade ini bertindak sebagai Kompressor tekanan rendah (Low Pressure Compressor). Pada
saat ini Fan Blade mempunyai desain yang berbeda- beda  mungkin  itu  berbeda  dari  bentuk  sudutnya, bentuk  airfoilnya,  bentuk  permukaannya  maupun yang  lainnya,  maka  terjadilah  perbedaan  dari  segi pola  aliran  udara, velocity (kecepatan)  udara maupun tekanan (pressure) udara dan gaya dorong (trusth) yang  dihasilkan.  Dengan  aplikasi Computational  fluid  dynamic  (CFD) fan  blade tersebut dapat di simulasi sehingga dapat di ketahui perbedaaan dari dua buah fan blade yang berbeda. Dalam  penelitian  ini  mengenal  aliran  udara fan blade pada  mesin CFM  56  -7B -72  dengan computational fluid dynamic (CFD).

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Metode penelitian ini menggukan metode numeric 2D dan 3D dengan bantuan software computer yaitu CFD solidword dan menggunakan rumus gaya dorong, gaya tahanan, dan angka reynold.
Gambar. 1. Model Benda Uji
A. Tahap Pre-processing Pada  tahap  ini  benda  di  gambar  pada solidwork meliputi 2D dan 3D.
Gambar. 2. Pemodelan di solidwork
B. Tahap Processing Pada  tahap  ini  parameter  pemodelan  serta  kondisi yang telah di tetapkan pada saat pre-processing akan di hitung oleh sofware komputer dan jika pengujian berhasil, akan berlanjut ke proses past-processing.
C. Tahap Past-processing Pada  tahap  ini  hasil  dari  simulasi solidwork akan muncul  berupa  gambar,  data,  grafik,  dan  simulasi berupa video.
D. Tahap Perhitungan Pada tahap ini penulis akan mencari gaya dorong fan blade , gaya tahanan, dan jenis aliran dengan rumus angka reynold.
Gaya dorong fan blade :
F 0 , F = ( ρA F v F ) v F = ρA F 𝑣 𝐹 2 F= gaya dorong  (N)
ρ = density (kg/m 3 ) A = luas penampang (m 2 ) v F = kecepatan udara di belakang fan blade (m/s)
Gaya tahanan satu fan blade :
Cd = + ! " ,-. # "
Cd = koefisien tahanan d = gaya tahanan   (N) ρ = density   (kg/m 3 ) c = luas penampang (m 2 ) C R = kecepatan udara dilihat fan blade (m/s)
Rumus angka Reynold : Re = #.% & L= panjang lintasan (m) V = kecepatan udara  (m/s) v = viskositas kinematik (m 2 /sec)
Gambar 3. Harga Cd Gambar 4. Harga Re
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Velocity x pada 10.000 feet Gambar  5 menunjukkan  distribusi  aliran kecepatan  udara  pada fan  blade menuju  kearah  x, karena  benda fan  blade kearah  x.    Awal  mula kecepatan  udara  diluar  hasil  dari input yang  sudah ditentukan  dengan  warna  kuning  126.75  m/s. Fan
P-ISSN: 2549-5038 E-ISSN: 2580-4979
blade berputar  dan  aliran  kecepatan  udara    terhisap oleh fan  blade, lalu  kecepatan  udara  sudah  mulai meningkat mendekati fan blade dengan warna merah setelah  itu,  terjadi stagnasi  point pada fan  blade sehingga  kecepatan  udara  menjadi  nol.  Kecepatan udara  melewati (output)  fan  blade menghasilkan warna  merah  yang  tinggi  dengan  kecepatan  tinggi yang maksimal yaitu 164.762 m/s setelah itu, output yang  keluar  warna  merah  semakin  lama  akan berkurang  karena  jarak  kecepatan  aliran  udara menjauh  dari fan  blade .,  hasil  keluar (output) kecepatan udara dari fan blade lebih besar dari pada input yang masuk ke fan blade .
Pada  kecepatan  udara  ditengah  dengan  warna  hijau mendekati spinner .  Menandakan  kecepatan  udara menurun,  karena  terhambat  dengan spinner dan kecepatan  udara  melewati (output)  spinner menghasilkan  warna  biru  menandakan    kecepatan udara  menjadi  hampa  akibat  terhambatnya spinner sehingga  aliran  ditengah  tidak  ada  kenaikan kecepatan udara.
Gambar. 5. Velocity X pada 10.000 feet
2. Velocity x pada 20.000 feet Pada ketinggian 20.000 feet bisa kita lihat pada Gambar  6,  kecepatan  aliran  udara  mengalami kenaikan ketika mendekati fan blade yaitu 199.797 m/s dan setalah melewati fan blade kecepatan udara maksimal  adalah  239.757  m/s  dari  input  kecepatan udara  164.1  m/s,  ini  membuat  kenaikan  kecepatan udara sampai 65.667 m/s. Kenaikan kecepatan udara ini bisa di akibat oleh kerapatan udara dan putaran fan blade itu sendiri. Di depan spinner terjadi stagnasi point yaitu dimana aliran udara terbentur di spinner membuat kecepatan udara menjadi berkurang, disitu juga terjadinya terbelahnya lapisan-lapisan udara. Pada  di  bekakang fan  blade kecepatan  aliran  udara berwarna hijau itu akan di gunakan untuk masuk ke compressor untuk  dijadikan  udara  dan fuel yang  di
bakar di ruang pembakaran. Dan di belakang spinner warna biru itu adalah kecepatan udara 0 m/s karena di situ  udara  menjadi  hampakarena  di  halangi  oleh spinner.
Gambar. 6 . Velocity x pada 20.000 feet
3. Pressure Fan Blade Pada 10.000 feet Gambar  7  memperlihatkan  distribusi  aliran udara pressure pada fan  blade menuju  kearah  x, karena benda fan blade kearah x. Awal mula aliran pressure udara    diluar  hasil  dari input yang  sudah ditentukan  dengan  warna  kuning  tua  dengan  angka 66879.14  pa,  lalu fan  blade berputar  sehingga pressure input yang mendekati fan blade mengalami penurunan  dengan  warna  hijau  dengan  angka 64801.10 pa setelah itu, pada saat di tengah fan blade pressure berwarna biru muda dengan angka 61206.78 pa.
Pada  aliran  pressure  udara  pada  bagian  tengah bermula pressure input  bewarna  kuning  tua. Mendekati  spinner  pressure  udara  menjadi  tinggi dengan  warna  merah  dengan  angka  71390.68  pa karena  terhambat dengan spinner setelah itu, keluar (output) dengan  warna  biru  tua  dengan  angka 57612.56 pa dari spinner terjadi penurunan pressure karena  tidak  ada  distribusi pressure udara  sehingga aliran  udara  dibagian  spinner  menjadi  hampa  dan tidak ada aliran pressure .
Gambar 7. Pressure pada 10.000 feet
P-ISSN: 2549-5038 E-ISSN: 2580-4979
4. Pressure Fan Blade Pada 20.000 feet Pressure udara pada ketinggian 20.000 feet bisa kita  lihat  pada    Gambar  8.  Di  sini  kita  mengambil kesimpulan  bahwa pressure udara  di  belakang fan blade adalah 30619.11 Pa yang berwarna hijau. Pada di  tengah-tengah fan  blade  pressure udara  sangat rendah yaitu 27007.54 pa itu di karena kan kecepatan putar  dari fan  blade membuat  kecepatan  udara semakin  tinggi  sehigga pressure udara  nya  menjadi rendah  juga,  terihat  warna  biru  muda  pada  tengah- tengah fan  blade . Karena  bentuk  dari fan  blade adalah  airfoil,  ketika  aliran  udara  dibelah  oleh fan blade itu membuat airan udara yang menempel pada permukaan fan  balde kecepatannya  jadi  cepat daripada  ketika  sebelum  berada  di  permukaan fan blade , sama seperti hukum airfoil pada umumnya. Di depan ujung spinner terjadi stagnasi, pressure udara di  titik  ini  menjadi  sangat  tinggi  karena  kecepatan udara sangat rendah yang di akibatkan oleh spinner tersebut.  Stagnasi  adalah  dimana  lapisan-lapinsan aliran  udara  terbelah.  Di  belakang  spinner  terjadi hampa udara, di bagian ini kecepatan udaranya 0 m/s, dengan  kecepatan  udara  tersebut  bukan  berarti tekanan  udaranya  menjadi  tinggi,  yang  terjadi sebaliknya  adalah  tekanan  udara    rendah,  tekanan rendah  ini  disebabkan  oleh  karena  daerah  tersebut komposisi atau volume udara nya sangat rendah atau kerapatan udaranya sangat rendah karena aliran udara terhalang  oleh  spinner  dan  aliran  udara  yang  di hasilkan  oleh fan  blade hanya  melaju  kebelakang dengan kecepatan tinggi.
Gambar 8. Pressure pada 20.000 feet
5. Pola  Aliran  Udara Fan  Blade Ketinggian 10.000 Feet Pada  Gambar  9. memperlihatkan  karateristik aliran udara adanya aliran udara laminar dan turbulen. Bisa dilihat garis-garis di atas adalah lapisan-lapisan aliran udara, di depan spinner terjadi stagnasi dimana lapisan-lapisan aliran udara terbelah oleh spinner. Di bagian fan  blade terlihat  jelas  bahwa  garis-garis
lapisan udara terputus pada saat mendekati fan blade dan setelah melewati fan blade terjadi lapisan-lapisan aliran udara baru. Aliran udara yang dihasilkan oleh fan  blade dikatakan  laminar  karena  aliran  udaranya bergerak  kebelakang  dengan  perubahan  kecepatan yang  tidak  naik  turun  atau  disimpulkan  penurunan kecepatannya konstant.
Gambar 9.  Pola Aliran Udara Fan Blade pada 10.000 feet
a) Angka Reynold Pada Puncak Fan Blade Sekarang  penulis  akan  mencoba  menghitung bilangan  Reynold  pada  permukaan  daun fan  blade . Karena penampang fan blade itu airfoil maka bisa di nyatakan  bahwa  aliran  turbulen  akan  muncul  pada bilangan Re di atas 2x10 6 (lihat gambar 4).
Semua  parameter  dari  rumus  angka  renold  di ambil dari kondisi udara yang dipengaruhi daya hisap oleh fan blade . Jadi diameter (D) atau panjang lintasan (L) di ambil panjang chord line di puncak yaitu 0.267 m, density ( ρ ) di ambil dari suhu udara-6,09 C (267,06 K)  pada  lampiran  3  dicari  dengan  rumus  interpolasi, viscosity ( µ )  dari  tabel  lampiran  pada  suhu  -6,09  C (suhu  udara  di  depan  blade  puncak)  dicari  dengan perbandingan  interpolasi  pada  tabel  lampiran  8,  dan kecepatan  udara  (V)  di  ambil  dari  kecepatan  udara yang akan masuk di puncak fan blade yaitu 142,987 m/s.
Interpolasi viscosity ( µ ) pada suhu -6,09 C Jadi angka Reynold nya = $ & ' (
Re = ),+,)- !" #$ . /01,2-+ # % . ).14+ 5
/,+ . /)67 8 9/5 & Re = 1641184 Karena jumlah Re pada puncak fan blade lebih kecil dari 2x10 6 , maka bisa dipastikan bahwa aliran udara pada puncak fan blade adalah aliran laminar.
P-ISSN: 2549-5038 E-ISSN: 2580-4979
b) Angka Reynold Pada Tengah Fan Blade
Sekarang  penulis  akan  menghitung  jenis aliran  udara  pada  tengah-tengah fan  blade (seluruh parameter  rumus  parameter  angka  Reynold  fokus pada tengah fan blade .
Diketahui  :  suhu  udara  mendekati  tengah fan  blade adalah -8 (265,15) K pada lampiran 1. Interpolasi density ( ρ ) pada suhu -8 C Nilai density ( ρ ) = 0,7156  - ),- 1 x (0,7156  - 0,6932) =
0,706 ;< = $ Jadi nilai viscosity ( µ ) = 1,71 x 10 -5 L = 0.267 m (Panjang chord line sama dengan puncak karena  penulis  membuat      panjang fan  blade dari tengah sampai puncak mempunyai panjang chord line yang sama)
V =150,513 m/s Re = > & ' (
Re = ),+)4 !" #$ . /7),2-+ # % . ).14+ 5 /.+/ . /) '( 8 9/5 & Re = 1664400
Sama  hal  nya  dengan  bahwa  aliran  udara  pada tengah-tengah fan blade adalah aliran laminar.
c) Angka Reynold Pada Puncak Fan Blade
Sekarang  penulis  akan  menghitung  jenis aliran  udara  pada  pangkal/ root fan  blade (seluruh parameter  rumus  parameter  angka  Reynold  fokus pada pangkal/ root fan blade .
Diketahui  :  di  lampiran  1  di  ketahui  suhu  udara mendekati root/pangkal fan blade adalah -8 (265,15) K. Maka harga density dan viscosity nya sama dengan yang di tengah fan blade .
Ρ = 0,706 ;< = $ L = 0.235 m µ = 1.71 x 10 -5 N s/m 2 (pada suhu -8 C) V =141,351 m/s
Re = > & ' ( Re = ).+)4 !" #$ . /0/,,7/ # % . ).1,7 5
/.+/ . /) '( 8 9/5 & Re = 1371435,35 Dengan  angka  Reynold  di  atas  bisa  di  simpulkan bahwa  aliran  udara  yang  di  hasilkan  pada  pangkal ( root ) adalah aliran laminar juga.
6. Pola  Aliran  Udara Fan  Blade Ketinggian 20.000 Feet
Gambar 10. Pola Aliran Udara Fan Blade pada 20.000 feet
Sedangkan pada ketinggian 20.000 feet Pada Gambar  10. menunjukkan  karateristik  aliran  udara adanya aliran udara laminar dan turbulen. Tidak jauh beda  pada  ketinggian  10.000 feet aliran  udara  yang dihasilkan oleh fan blade adalah laminar karena aliran udara  semakin  kebelakang  alirannya  tetap  sejajar pada lintasan sebelumnya dan mengalami penurunan kecepatan secara konstan.
a) Angka Reynold Pada Puncak Fan Blade
suhu  udara  mendekati  tengah fan  blade adalah  -8 (265,15) K pada lampiran 2. Interpolasi density ( ρ ) pada suhu -26,19 C (246,96 K) pada lempiran 2. density ( ρ ) = 0,5328 - ),0/ 1 x (0,5328 - 0,5150) = 0,529
;< = $
Interpolasi viscosity ( µ ) pada suhu -26,19  C viscosity ( µ ) Re  = 1590183 Karena jumlah Re pada puncak fan blade lebih kecil dari 2x10 6 , maka bisa dipastikan bahwa aliran udara pada puncak fan blade adalah aliran laminar.
b) Angka Reynold Pada Tengah Fan Blade Sekarang penulis akan menghitung jenis aliran udara pada  tengah-tengah fan  blade (seluruh  parameter rumus  parameter  angka  Reynold  fokus  pada  tengah fan blade ). suhu  udara  mendekati  tengah fan  blade adalah  - 29,82 C  (243,33) K L  = 0.267 m
P-ISSN: 2549-5038 E-ISSN: 2580-4979
V =189,808 m/s
Interpolasi density ( ρ ) pada suhu -29,82 C  (243,33) K density ( ρ ) = 0,4976 - ),+- 1 x (0,4976 - 0,4806) = 0,491 ;< = $
Interpolasi viscosity ( µ )  pada  suhu  -29,82  C  pada lempiran 5 viscosity ( µ ) = 1,61 x 10 -5 - 6)./-
6/) x (1,61 x 10 -5 - 1,56 x 10 -5 ) =1,61 x 10 -5 – 0,09x10 -7 = 1,609 x 10 -5 Re = 1458525 Sama  hal  nya  dengan  bahwa  aliran  udara  pada tengah-tengah fan blade adalah aliran laminar.
c) Angka Reynold Pada Pangkal/ root Fan Blade Sekarang  penulis  akan  menghitung  jenis aliran  udara  pada  pangkal/ root fan  blade (seluruh parameter  rumus  parameter  angka  Reynold  fokus pada pangkal/ root fan blade . suhu  udara  sama  dengan  di  tengah fan  blade yaitu 29,82 C  (243,33) K. ρ = 0.4911 kg/m 3 L = 0.235 m µ = 1.609 x 10 -5 N s/m 2
V =169,828 m/s Re = > & ' ( Re = ).02// !" #$ . /42,-1- # % . ).1,7 5 /.4)2 . /) '( 8 9/5 & Re = 1218122,7
Dengan  angka  Reynold  di  atas  bisa  di  simpulkan bahwa  aliran  udara  yang  di  hasilkan  pada  pangkal ( root ) adalah aliran laminar juga.
7. Gaya  Dorong (thrust)  Fan  Blade pada 10.000 feet Pada bagian ini penulis akan mencari gaya dorong (trusth) yang  di  hasilkan  oleh Fan  Blade menggunakan data-data dari hasil CFD dengan rumus gaya dorong pada masing-masing ketinggian.
Dibagian  ini  penulis  akan  mencari  gaya dorong fan  blade dengan  data  kecepatan  udara  di belakang fan  blade( 𝑣 ? 1 ) di  ambil  dari  Gambar  9 , density udara ( ρ) pada lampiran dan luas penampang Fan  Blade ( AF )  di  ambil  dari  dengan  menghitung seluruh luas fan blade .
Diketahui :   rumus gaya dorong fan blade --> FF = ρAF 𝑣 ? 1 ρ (density udara)  = 0.7385 @A = $ AF (luas penampang Fan Blade ) = 6.32 𝑚 1
𝑣 ? 1 (kecepatan  udara  di  belakang fan blade) = 157.057 m/s Jawaban : FF = ρAF 𝑣 ? 1 FF  = 0,7385 @A = $ x  6.32 𝑚 1 x (157.057 m/s) 1
FF = 4,667 @A = X 24666,9 (𝑚/𝑠) 1 FF = 115120,442 kg 5 B & = 115120,442 Newton
8. Gaya  Dorong (thrust)  Fan  Blade pada 20.000 feet Dibagian  ini  penulis  akan  mencari gaya dorong fan blade pada ketinggian 20.000 feet dengan  data  kecepatan  udara  di  belakang fan blade( 𝑣 ? 1 ) di ambil dari Gambar 10, density udara ( ρ) pada lampiran dan luas penampang Fan Blade ( AF )  di  ambil  dari  dengan  menghitung  seluruh luas fan blade . Diketahui :   rumus gaya dorong fan blade --> FF = ρAF 𝑣 ? 1 ρ (density udara)  = 0.5328 @A = $ AF (luas penampang Fan Blade ) = 6.32 𝑚 1 𝑣 ? 1 (kecepatan udara di belakang fan blade) = 199,797 m/s Jawaban : FF = ρAF 𝑣 ? 1
FF = 0,5328 @A = $ x 6.32 𝑚 1 x (199,797 m/s) 1
FF = 3,367 @A = x 39918,84 𝑚 1 /𝑠 1
FF = 134418,55 kg 5 B & = 134418,55 Newton
9. Gaya  Tanahan  ( drag) Fan  Blade pada 10.000 feet Pada  bagian  ini  penulis  akan  mencari gaya  tahanan (drag) yang  di  hasilkan  oleh fan blade menggunakan  data-data  dari  hasil  CFD dengan  rumus  gaya  dorong  pada  masing-masing ketinggian
Dibagian  ini  penulis  akan  mencari gaya  tahanan fan  blade pada  ketinggian  10.000 feet dengan luas penampang fan blade (c) , density udara ( ρ) pada lampiran dan drag coefficient (C d ) terdapat pada Lampiran. rumus gaya tahanan satu daun fan blade --> d = / 1 C d ρ c 𝑐 C 1 ρ (density udara)  = 0.7385 @A = $
C d = 0.12 c (luas penampang satu daun fan blade ) = 0.263 m 2
C R = D ) * BEF G = D ) (/IJ) BEF G dan
tan ϕ (sudut maju) = D ) *
L * M = D ) (/IJ) (/6JN)LM = O(/IJ) PQ(/6JN)
P-ISSN: 2549-5038 E-ISSN: 2580-4979
n = 2587,5 rpm = 43,125 rotation per second C 0 = 126.75 m/s R = 0.528 m, D = 1,056 m
J = D) FR = /14.+7 5/9 0,,/17 ST9 /,)74 5 = 2,78
𝜋 = 3,14 x = 1 karena  pesawat  terbang  mendatar (cruise) dan pola aliran udara yang masuk ke fan blade adalah laminar maka untuk harga a (factor aliran masuk) dan 𝑎ω (factor  aliran  masuk  berputar)  kita  samakan dengan 0, karena harga 7actor aliran tersebut sangat kecil.
tan ϕ = O(/IJ) PQ(/6JN)
tan ϕ = 1,+- (/I)) ,,/0.  /(/6)) = 1,+- ,,/0
tan ϕ = 0,885 ϕ = 41.5 degree dan untuk harga sin ϕ ,  sin 41.5 degree = 0.662 dan harga C R , C R = D ) (/IJ) BEF G = /14.+7  =/B ).441 = 191,46
m/s jadi harga tahanan satu fan blade ,
d = / 1 C d ρ c 𝑐 C 1
d = / 1 0,12 x 0.7385 @A = $ x 0.263 m 2 x (191,46 m/s) 2 d = / 1 0,0233 @A = x 36657 m 2 /s 2 d = / 1 x 854,36 kg m/s 2
d = 427,2 N Gaya tahanan ( d ) 427,2 N adalah gaya tahanan  hanya  satu  daun fan  blade, jika  sebuah mesin  CFM56-7B  memiliki  24 fan  blade ,  maka gaya tahanan 24 daun fan blade adalah :
F d = d x 24 F d = 427,2 x 24 = 10252,4 N
a. Gaya  Tahanan  ( S d ) Spinner Pada  10.000 feet
Dibagian  ini  penulis  akan  mencari gaya  tahanan fan  blade pada  ketinggian  10.000 feet dengan luas penampang spinner (A) , density udara ( ρ) pada lampiran dan drag coefficient (C d ) untuk bentuk benda seperti spinner terdapat pada gambar 3. rumus gaya tahanan fan blade; S d = / 1 C d ρ A 𝑐 U 1 ρ (density udara)  = 0.7385 @A = $ C d = 0.5 A (luas penampang Spinner ) = 0.6715 m 2 C 0 = 126.75 m/s
jadi harga tahanan spinner ,
S d = / 1 C d ρ A 𝑐 U 1 S d = / 1 x 0.5 x 0.7385 @A = $ 0.6715 m 2 x (126.75 m/s) 2 S d = / 1 x 0,248 @A = x 16065,5 m 2 /s 2 S d = 1991,7 N Jadi gaya tahanan spinner pada ketinggian 10.000 feet adalah 1991,7 N. gaya tahanan ( F D ) fan blade pada ketinggian 10.000 feet adalah F D = F d + S d F D = 10252,4 N + 1991,7 N F D = 12244,13 N
10. Gaya  Tahanan  ( drag) Fan  Blade pada 20.000 feet Dibagian  ini  hampir  sama  cara  nya seperti  bagian  9,  penulis  akan  mencari  gaya tahanan fan  blade pada  ketinggian  20.000 feet dengan  luas  penampang fan  blade © , density udara ( ρ) pada lampiran dan drag coefficient (C d ) terdapat pada lampiran. gaya tahanan satu daun fan blade à d = /
1 C d ρ c 𝑐 C 1 ρ (density udara)  = 0.5328 @A = $ C d = 0.12 c (luas penampang satu daun fan blade ) = 0.263 m 2 C R = D ) * BEF G = D ) (/IJ) BEF G dan tan ϕ (sudut  maju) = D ) * L * M = D ) (/IJ) (/6JN)LM = O(/IJ) PQ(/6JN) n  = 3622,5  rpm  =  60,375  rotation  per second
C 0 = 164,1 m/s
R = 0.528 m, D = 1,056 m J = D) FR = /40./ 5/9 4),,+7  ST9 /,)74 5 = 2,57
𝜋 = 3,14 x = 1 karena pesawat terbang mendatar (cruise) dan pola aliran udara yang masuk ke fan blade adalah laminar maka untuk harga a (factor aliran masuk) dan 𝑎ω (factor  aliran  masuk  berputar)  kita  samakan dengan 0, karena harga 7actor aliran tersebut sangat kecil.
tan ϕ = O(/IJ) PQ(/6JN) tan ϕ = 1,7+ (/I)) ,,/0.  /(/6)) = 1,7+
,,/0
tan ϕ = 0,818
ϕ = 39.3 degree Maka untuk harga sin ϕ , sin 39.3 degree = 0.633 dan harga C R , C R = D ) (/IJ) BEF G = /40./ 5/9 ).4,, = 259,2 m/s
jadi harga tahanan satu daun fan blade ,
d = / 1 C d ρ c 𝑐 C 1 d  = / 1 0,12  x  0.5328 @A = $ x  0.263  m 2 x (259,2 m/s) 2 d = / 1 0,0168 @A = x 67184,64 m 2 /s 2 d = / 1 x 1129,7 kg m/s 2 d = 564,86 N Gaya  tahanan  ( d )  564,86  N  adalah gaya  tahanan  hanya  satu  daun fan  blade, jika sebuah mesin CFM56-7B memilLiki 24 fan blade , maka gaya tahanan 24 daun fan blade adalah : F d = d x 24 F d = 564,86 N x24
F d = 13556,65 N
a. Gaya  Tahanan  ( S d ) Spinner Pada  20.000 feet
Dibagian  ini  hampir  sama  dengan bagian 4.4.2, penulis akan mencari gaya tahanan spinner pada  ketinggian  20.000 feet dengan  luas penampang spinner (A) , density  udara  ( ρ) pada lampiran  dan drag  coefficient  (C d ) untuk  bentuk benda seperti spinner terdapat pada Gambar 2.40. rumus gaya tahanan fan blade :
S d = / 1 C d ρ A 𝑐 U 1 ρ (density udara)  = 0.5328 @A = $ C d = 0.5 A (luas penampang Spinner ) = 0.6715 m 2 C 0 = 164,1 m/s
Jawab jadi harga tahanan spinner ,
S d = / 1 C d ρ A 𝑐 U 1 S d = / 1 x 0.5 x 0.5328 @A = $ 0.6715 m 2 x (164,1 m/s) 2 S d = / 1 x 0,179 @A = x 26928,8 m 2 /s 2
S d = 2408,6 N Jadi gaya tahanan spinner pada ketinggian 10.000 feet adalah 2408,6 N.
Maka  gaya  tahanan  ( F D ) fan  blade pada  ketinggian 20.000 feet adalah F D = F d + S d F D = 13556,65  N + 2408,6  N F D = 15965,3 N

## 4. KESIMPULAN
Hasil analisa aliran udara fan blade CFM 56 -7B dengan Computational  Fluid  Dynamic dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Velocity x  dan pressure setelah  melewati fan blade pada  ketinggian  10.000 feet ,  masing- masing  menghasilkan 157,057 m/s  untuk velocity x lebih besar 30,082 m/s dari input dan 64801.10 pa untuk pressure lebih kecil 2078,04 Pa dari input.  Sedangkan berdasarkan ketinggian 20.000 feet, masing-masing  menghasilkan 199,797 m/s untuk  velocity  x  lebih  besar 35.697  m/s  dari  input  dan  30619,11  Pa  untuk pressure lebih kecil 1786,25 Pa dari input.
2. Pola  aliran  udara  yang  dibelakang fan  blade menghasilkan pola aliran udara laminar
3. Gaya  dorong  ( trusth )  yang  di  hasilkan  pada ketinggian  10.000 feet adalah  115120,442 Newton dan pada ketinggian 20.000 feet adalah 134418,55 Newton .
4. Gaya  tahanan  ( drag )  yang  di  hasilkan  pada ketinggian 10.000 feet adalah 12244,13   N dan pada ketinggian 20.000 feet adalah 15964,3 N .

## DAFTAR PUSTAKA
Anderson,  Jhon  D,  Jr.  1995. Computational  Fluida Dynamic (2 nd ed). New York Mc Graw Hill. Arismunandar, Wiranto. 2002, Pengantar Turbin Gas dan Motor Propulsi , Bandung: Penerbit ITB Budiarso  Harinaldi.  2015, Sistem  Fluida, Jakarta: Penerbit Erlangga CFMI Training Manual CFM 56 – 7B Basic Engine Deny  Bayu  Saefudin,  2018. Kajian  Kerupaan Parameter  Kinerja  Miniatur  dan  Prototipe Turbine Angin Sumbu Horizontal. Volume: 1
Heriyanto  Rusmayardi,  2018. Model  Perencanaan Performasi Aerodinamika Turbin AnginDarrieus  Dengan  Metode  Multiple Streamtube. Volume: 9 https://id.wikipedia.org/wiki/ Engine _ CFM56 , Di akses  pada  tanggal  10  agustus  2019  pukul 18.30 WIB
Suyitmadi,  2010. Analisis  Peningkatan  Efisensi Turbofan  Dengan  Pembakaran  Tambahan Pada  Ruang  Antar  Turbine .  Volume:  12 Halaman
Waluyo,  Moch.  Slamet.  1996, Seri  Teknik  Penerbangan Aerodinamika , Yogyakarta: Penerbit Andi