Abstrak—Penelitian ini membahas tentang pengaruh penambahan  bodi  pengganggu  airfoil  di  diepan  silinder sirkular.  Penelitian  ini  dilakukan  secara  eksperimental  pada silinder sirkular (D = 36 mm) dengan disturbance body berupa airfoil (NACA 0012, NACA 0018, NACA 0024) dengan angle of attack  sebesar  5°  diletakkan  didepan  silinder  sirkular  dalam sub-sonic wind tunnel berukuran (h = 200 mm, z = 200 mm, x = 2000 mm), yang diuji dengan variasi jarak S/D = 1,6 ; 2,0 ; 2,4 ; 2,8.  Dalam  penelitian  ini,  tekanan  diukur  menggunakan pressure taps yang dipasang pada permukaan silinder sirkular, sementara  profil  kecepatan  diukur  menggunakan  pitot  static tube yang terletak di belakang silinder sirkular. Pada penelitian eksperimental  ini  diperoleh  reduksi  koefisien  drag  pressure (C DP )  paling  besar  terjadi  pada  silinder  sirkular  dengan penambahan bodi pengganggu berupa airfoil NACA 0024 pada variasi jarak longitudinal (S/D) = 1,6 sebesar 16,3%. Kemudian didapatkan  pula  reduksi  koefisien  drag  pressure  (C DP )  paling rendah  yaitu  terjadi  pada  silinder  sirkular  dengan  bodi pengganggu  airfoil  NACA  0012  dengan  variasi  jarak longitudinal  (S/D)  =  2,8  sebesar  1,2%.  Berdasarkan  grafik distribusi  profil  kecepatan  dibelakang  silinder  sirkular didapatkan bahwa defisit momentum paling kecil terjadi pada konfigurasi jarak (S/D) = 1,6 dan NACA 0024. Sedangkan pada jarak  (S/D)  =  2,8  dan  NACA  0012  menunjukkan  defisit momentum paling besar. Semakin besar defisit momentum yang dihasilkan maka semakin besar wake yang terbentuk sehingga gaya  drag  yang  terjadi  pada  silinder  sirkular  semakin  besar, begitu juga sebaliknya.
Kata  Kunci—  Bluff  Body,  Passive  Flow  Control,  Drag  Force, Wake.

## I. PENDAHULUAN
ILINDER sirkular merupakan salah satu bentuk geometri dari bluff body yang paling sering digunakan. Fluida yang mengalir  melintasi  silinder  sirkular seringkali  akan memberikan pengaruh yang cukup signifikan berupa lift force dan drag  force pada  permukaannya.  Besar  gaya-gaya  ini tergantung  pada  kecepatan  aliran freestream ,  profil  aliran, kondisi  permukaan  benda,  serta  bentuk  maupun  orientasi benda yang dilintasi. Silinder sirkular merupakan salah satu bentuk  geometri  yang  memiliki drag  force yang  besar dikarenakan  separasi  yang  terbentuk  lebih  awal  sehingga menghasilkan wake yang  lebih  besar.  Efek  viskositas memberikan  kontribusi  terhadap  gesekan  sehingga  fluida pada boundary layer kehilangan energi selama mengalir. Hal ini  dapat  menimbulkan  separasi  aliran  di  permukaan  benda jika  dikombinasikan  dengan  kenaikan  tekanan.  Semakin cepat  separasi  aliran  terbentuk,  maka  luas  daerah wake semakin besar.
Besarnya drag force sangat mempengaruhi efisiensi kerja.
Oleh karena itu cara untuk mereduksi drag force yaitu dengan cara melakukan manipulasi medan aliran. Manipulasi medan aliran  dapat  dilakukan  salah  satunya  dengan  menggunakan metode passive flow control. Dalam beberapa aplikasi dunia teknik, bluff  body ditempatkan  dalam  saluran  dengan berbagai pengaturan, misalkan saja penempatan sebuah bodi pengganggu  sebagai  pengontrol  aliran  sebelum  melewati bluff  body utama,  hal  tersebut  biasanya  dilakukan  untuk mereduksi  gaya  yang  diakibatkan  fluida  pada bluff  body utama.
Pada penelitian yang dilakukan oleh J.S. Lee, et.al (2004), mereka  menyelidiki  penggunaan  batang  kontrol  kecil  pada sisi upstream silinder sirkular utama dengan diameter (D = 30 mm)  dan  bilangan Reynolds (Re)  sekitar  2  x  10 4 [1]. Penelitian ini melihat karakteristik drag dan struktur aliran di belakang  silinder.  Hasilnya  menunjukkan  bahwa  ketika silinder utama berada dalam daerah vortex pada cavity mode , terjadi  penurunan  tekanan  dan  gaya  drag  yang  signifikan. Pengurangan gaya drag maksimum sebesar 29% terjadi pada variasi  d/D  =  0,233  dengan pitch  ratio LC/D  =  2,081, sedangkan  pengurangan  koefisien drag total  maksimum sebesar  25%  terjadi  pada  rasio  jarak  puncak  L/D  =  1,833 dengan diameter batang kontrol d/D = 0,233.
M.  Sarioglu  (2017)  meneliti  aliran  di  sekitar  silinder dengan  memasang  sebuah  batang  kecil  di upstream untuk mengurangi gaya drag [2]. Diameter silinder adalah 40 mm, dan  diameter  batang  bervariasi  dari  1-10  mm.  Jarak  antara silinder dan batang, L, berkisar antara 50-120 mm. Bilangan Reynolds (Re) yang digunakan berkisar antara 1,5 x 104 - 6,2 x 104. Pola aliran diamati dengan dan tanpa vortex shedding dari  batang.  Kondisi  optimum  untuk  pengurangan drag adalah pada (d/D = 0,25; L/D = 2; Re < 4,1 x 104) dan (d/D = 0,25; L/D = 1,75; Re ≥ 4,1 x 104).
Z.  D.  Sinaga  (2005)  meneliti  karakteristik  aliran  pada airfoil NACA 0012 dan silinder sirkular (D = 25 mm) yang disusun secara tandem [3]. Variabel yang divariasikan adalah angle of attack (α = 0°, 5°, 10°, 15°) dan jarak S/D = 0, 1, 2, 3,  4,3.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  perbedaan tekanan terjadi saat menggunakan variasi α = 5° dengan S/D = 0. Distribusi tekanan pada silinder dengan variasi α = 0°, 5°,  dan  10°  mirip  dengan  silinder  tunggal,  tetapi  memiliki base pressure yang lebih tinggi. Pada variasi α = 15° dengan S/D  =  4,3,  terdapat  struktur  aliran  yang  berbeda,  dan  nilai distribusi tekanan terbesar berada pada θ = 60° - 300°.
G.  G.  P.  S.  Tista  (2010)  melakukan  penelitian eksperimental untuk melihat pengaruh inlet disturbance body terhadap  perubahan  karakteristik  aliran  pada  silinder  utama [4]. Inlet  disturbance yang  digunakan  adalah  ellips, airfoil

## Studi Ekperimental Karakteristik Aerodinamik Aliran Melintasi Silinder Sirkular dengan Bodi Pengganggu Airfoil Simestris NACA 0012, NACA 0018, dan NACA 0024
Muhammad Naufal Reiza dan Wawan Aries Widodo Departemen Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : wawanaries@me.its.ac.id
S
simetris, dan airfoil asimetris. Penggunaan inlet disturbance airfoil simetris  efektif  dalam  menunda  titik  separasi  pada silinder  utama.  Pada  inlet  disturbance  ellips,  separasi  pada silinder  utama  tertunda  hingga  θ  =  125°,  lebih  tertunda daripada silinder tunggal sejauh 450°.
T.  Tsuisui,  et.al.  (2002)  meneliti  pengaruh  penempatan bodi  pengganggu  berbentuk  silinder  pada  posisi  vertikal dengan  variasi  jarak  horizontal  di  depan  silinder  utama terhadap  koefisien drag [5].  Penempatan  bodi  pengganggu pada  posisi  vertikal  (y  =  14  mm)  dengan  variasi  jarak horizontal L/D = 1,41 hingga L/D = 2,81. Penambahan bodi pengganggu  menyebabkan  penurunan  koefisien drag yang signifikan, terutama pada jarak L/D = 1,72 dengan penurunan sebesar 64,5% dibandingkan tanpa penghalang.
Oleh  karena itu,  dilakukan  penelitian  untuk  menganalisis distribusi  koefisien  tekanan  (C P )  pada  silinder  sirkular, mengetahui  fenomena  aliran  yang  terjadi,  mendapatkan reduksi  koefisien drag pressure (C DP ) yang optimal dengan variasi  rasio  jarak  S/D  yang  berbeda  dan  menghitung koefisien lift  pressure (C LP ).  Kemudian  untuk  menganalisis distribusi  profil  kecepatan  pada  daerah wake dibelakang silinder sirkular.

## II. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  menganalisis  karakteristik aliran  yang  melintasi  silinder  sirkular  dengan  penambahan inlet  disturbance body berbentuk symetrical airfoil. Metode penelitian  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  yaitu  metode eksperimen  dengan  variasi  jarak  dan  jenis airfoil yang digunakan.  Variasi  jarak  antara  silinder  sirkular  dan airfoil yang  digunakan  pada  penelitian  ini  yaitu  sebesar  1,6D, 2D, 2,4D, 2,8D.  Selanjutnya  untuk  jenis airfoil yang digunakan  sebagai  bodi  pengganggu  yaitu  NACA  0012, NACA  0018  dan  NACA  0024. Airfoil ditempatkan  pada bagian  depan  silinder  sirkular  dengan  a ngle  of  attack tetap pada θ = 5 o yang diuji pada bilangan Reynolds (Re = 2,01 x 10 4 ).

## A. Skema Penelitian
Berikut  ini  skema  penelitian  pada  saluran  berpenampang octagonal yang  ditunjukkan  dengan  Gambar  1  pandangan dari tampak samping. Pada Gambar 1 menunjukkan instalasi benda  uji  berupa  silinder  sirkular  dengan  bodi  pengganggu berbentuk airfoil diletakkan  pada  bagian  depan  silinder sirkular.
Dalam  menganalisa  aliran  karakteristik  aliran  dari  fluida yang diuji adapun parameter-parameter yang mempengaruhi yaitu massa jenis fluida ( 𝜌 ), viskositas fluida ( 𝜇 ), kecepatan fluida  (U ∞ )  diameter  silinder  (D),  diameter  hidrolik  (D h ), jarak gap antara silinder dengan inlet disturbance body ( 𝛿 ).

## B. Peralatan
Dalam penelitian ini, digunakan sebuah wind tunnel jenis open  circuit untuk  menguji  skala  model  benda,  diberikan pada  Gambar  2  dan  Gambar  3.  Pada wind  tunnel tersebut, udara  mengalir  ke  dalamnya  dan  langsung  dilepaskan  ke udara bebas setelah melewati test section . Ukuran wind tunnel ini adalah 200 mm × 200 mm dengan panjang 2000 mm.
Studi  eksperimental  ini  menggunakan  satu  buah  silinder sirkular dengan diameter (D) = 36 mm dengan tap sebanyak 4  buah.  Dilakukan  juga  penambahan  bodi  pengganggu berbentuk airfoil yaitu NACA 0012, NACA 0018 dan NACA 0024  dengan chord  length sebesar  36  mm  dan maximum thickness pada masing-masing jenis airfoil yaitu sebesar 4,32 mm, 6,48 mm dan 8,64 mm.
Gambar 2. Skema penelitian.
(a) (b)
Gambar 3. (a) Subsonic windtunnel open circuit (b) Test section yang digunakan.
(a) (b) Gambar 1. (a) Dimensi silinder sirkular (b) Dimensi symetrical airfoil.

## III. HASIL DAN ANALISA
Analisis  dan  pembahasan  mendalam  mengenai  data kuantitatif  yang  diperoleh  dari  hasil  eksperimen. Data  yang akan  disajikan  diperoleh  dari  pengujian  eksperimen  dengan pengukuran  statis  pada  permukaan  silinder  ( downstream ). Dari hasil pengukuran yang telah dilakukan, kemudian diolah untuk  mendapatkan  distribusi  koefisien  tekanan  (C P ), distribusi koefisien drag pressure (C DP ), distribusi koefisien lift  pressure (C LP ),  dan  profil  kecepatan  dibelakang  silinder sirkular dengan konfigurasi tandem.
Analisis  penelitian  pada  bab  ini  akan  diawali  dengan pembahasan validasi distribusi tekanan (C P ) silinder sirkular tunggal  tanpa  bodi  pengganggu,  kemudian  pembahasan berlanjut  pada  analisa  distribusi  tekanan  (C P )  pada  silinder sirkular yang tersusun secara tanden dengan bodi pengganggu berupa airfoil NACA  0012,  NACA  0018  NACA  0024. Selanjutnya ditampilkan juga koefisien drag pressure (C DP ), dan  koefisien lift  pressure (C LP ),  serta  profil  kecepatan dibelakang silinder sirkular. Beberapa hasil akan ditampilkan untuk membandingkan variasi NACA yaitu NACA 0012 dan NACA  0024  beserta  rasio  jarak  (S/D)  tertentu  yaitu  pada (S/D) = 1,6, dan 2,8.
A. Analisa  Validasi  Distribusi  Tekanan  pada  Silinder Sirkular Tunggal Tanpa Bodi Penganggu
Pada  bagian  ini  akan  membandingkan  data  hasil eksperimen  yang  telah  dilakukan  oleh  peneliti  terdahulu untuk menganalisis validasi dari studi eksperimen yang telah dilakukan.  Analisa  dilakukan  dengan  cara  membandingkan nilai distribusi koefisien tekanan pada silinder tunggal dalam studi eksperimen dengan bilangan Reynolds sebesar 2,01x10 4 dan  diameter  36  mm.  Hasil  ini  akan  dibandingkan  dengan nilai distribusi koefisien tekanan pada silinder tunggal dalam studi  eksperimen  lain  yang  dilakukan  oleh  Lee  dengan bilangan Reynolds sebesar 2,01x10 4 [1]. Untuk mendapatkan nilai distribusi koefisien tekanan dalam studi eksperimen ini, dilakukan pembacaan tekanan statis pada 4 pressure tap pada silinder  sirkular. Pressure  tap tersebut  ditempatkan  pada sudut kontur 0°, 90°, 180°, dan 270°. Kemudian pengambilan data  dilakukan  pada  setiap  perubahan  sudut  θ  sebesar  5° menggunakan manometer dengan kemiringan 15°.
Pada Gambar 4, terlihat bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan  pada  kedua  data.  Hasil  eksperimen  dan  studi sebelumnya  Lee sama  sama  memiliki  titik  stagnasi  pada  0° [1]. Dalam eksperimen ini, kecepatan aliran fluida meningkat secara  signifikan  mulai  dari  sudut  20°  dan  mencapai kecepatan  maksimum  pada  sudut  75°.  Namun,  pada  studi
sebelumnya Lee,  peningkatan  kecepatan  aliran  fluida  yang signifikan  terjadi  mulai  dari  sudut  20°  dan  mencapai kecepatan maksimum pada sudut 70° [1]. Setelah itu, kedua aliran  mengalami  perlambatan  akibat  adanya adverse pressure dengan nilai distribusi koefisien tekanan meningkat hingga  aliran  tidak  mampu  melawan adverse  pressure dan gesekan. Hal  ini mengakibatkan terjadinya separasi, dengan nilai  distribusi  koefisien  tekanan  menjadi  stabil  pada  sudut 90°  baik  dalam  eksperimen  yang  dilakukan  maupun  pada studi sebelumnya  Lee [1].  Nilai distribusi  koefisien tekanan dipengaruhi  oleh  bilangan Reynolds dan  kecepatan  aliran freestream yang melewati silinder sirkular tunggal.
B. Analisa  Distribusi  Koefisien  Tekanan  pada  Silinder Sirkular Tersusun Secara Tandem dengan Bodi Pengganggu Airfoil NACA 0012 dan NACA 0024
Pada  bagian  ini  membahas  pengaruh  penambahan  bodi pengganggu airfoil NACA  0012  dan  NACA  0024  dengan variasi  jarak  longitudinal  (S/D)  1,6;  2,0;  2.4;  dan  2,8. Pembahasan  akan  mencakup  perbedaan  yang  terjadi  pada distribusi  koefisien  tekanan  (C P )  tiap  variasi  jarak longitudinal  (S/D)  pada  NACA  0012  dan  NACA  0024. Berikut merupakan hasil perbandingan yang telah dibuat pada Gambar 5 dan 6.
Pada  Gambar  5 dan  6  menunjukkan tren grafik  koefisien takanan (C P ) pada silinder sirkular dengan bodi pengganggu airfoil NACA 0012 dan NACA 0024. Pada silinder sirkular terdapat  perpindahan  titik  stagnasi  sekitar upper  side dikarenakan  terdapatnya  penagaruh shear  layer dan wake yang  terlepas  dari  bodi  pengganggu airfoil dan  mengenai silinder  sirkular.  Aliran  mengalami  perlambatan  dari freestream yang  mengenai  silinder  sirkular  hingga  tekanan maksimum. Perpindahan titik stagnasi pada silinder sirkular dengan bodi pengganggu airfoil NACA 0012 dengan variasi jarak longitudinal (S/D) 1,6 ; 2,0 ; 2,4 ; 2,8 terjadi pada sudut
Gambar 6. Grafik perbandingan distribusi koefisien tekanan (C P ) pada silinder sirkular tunggal. -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Cp Sudut Kontur (θ) Lee at al Eksperimen Gambar  4.  Grafik  distribusi  koefisien  takanan  (C P )  pada  silinder sirkular  dengan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0012  pada  semua variasi jarak (S/D).
Gambar  5.  Grafik  distribusi  koefisien  takanan  (C P )  pada  silinder sirkular  dengan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0024  pada  semua variasi jarak (S/D). -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 CP Sudut Kontur (θ) Silinder Tunggal S/D = 1,6 S/D = 2,0 S/D = 2,4 S/D = 2,8 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 CP Sudut Kontur (θ) Silinder Tunggal S/D = 1,6 S/D = 2,0 S/D = 2,4 S/D = 2,8
10° ( upper side ), 5° ( upper side ), 5° ( upper side ), 5° ( upper side ). Perpindahan titik stagnasi pada silinder sirkular dengan bodi  pengganggu airfoil  NACA  0024 pada  variasi  jarak longitudinal  (S/D) 1,6 ; 2,0 ;  2,4 ; 2,8 terjadi pada sudut  5° ( upper  side ),  5°  ( upper  side ),  10°  ( upper  side ),  10°  ( upper side ).
Silinder  sirkular  mengalami  percepatan  yang  ditandai dengan  menurunnya  nilai  distribusi  koefisien  takanan  (C P ). Percepatan  yang  terjadi  karena  aliran  melalui  daerah favorable yang  kemudian  nilai  distribusi  koefisien  tekanan (C P ) mengalami kenaikan kembali dikarenakan aliran melalui daerah adverse  pressure dan  gesekan  sehingga  terjadi separasi  yang  ditandai  dengan  nilai  distribusi  koefisien tekanan yang mulai stabil.
Pada  silinder  sirkular  dengan  penambahan  bodi pengganggu airfoil NACA  0012  dengan  variasi  jarak longitudinal  (S/D)  1,6  ;  2,0  ;  2,4  ;  2,8  titik  separasi  terjadi pada  sudut  95°-260°;  95°-260°;  95°-260°;  dan  95°-265° dengan  nilai  koefisien base  pressure (C PB )  yaitu  sebesar  (- 1,317);  (-1,361);  (-1,361);  dan (-1,4).  Pada  silinder  sirkular dengan  penambahan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0024 dengan  variasi  jarak  longitudinal  (S/D)  1,6  ;  2,0 ;  2,4  ;  2,8 titik separasi  terjadi pada sudut  110°-245°;  100°-250°;  95°- 255°;  dan  100°-255°  dengan  nilai  koefisien base  pressure (C PB ) yaitu sebesar (-1,185); (-1,317); (-1,361); dan (-1,361). Adapun perbedaan dari masing-masing variasi jarak yang terlihat  pada base  pressure atau  nilai  tekanan  yang  berada pada sepanjang daerah separasi aliran. Dimana base pressure tertinggi berada pada konfigurasi jarak (S/D) = 1,6 sedangkan nilai base  pressure terendah  berada  pada  konfigurasi  jarak (S/D)  =  2,8.  Dapat  terlihat  pula  pada  konfigurasi  jarak longitudinal  (S/D)  =  1,6  secara  optimal  dapat  menunda terjadinya separasi.
C. Pengaruh  Penambahan  Bodi  Penganggu  Airfoil  Tiap NACA pada Variasi Jarak Longitudinal (S/D) = 1,6 dan 2,8
Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai analisa pengaruh penambahan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0012,  NACA 0018, NACA 0024 terhadap distribusi nilai koefisien tekanan (C P )  pada  variasi  jarak  longitudinal  (S/D)  =  1,6  dan  2,8 dengan bilangan Reynolds sebesar 2,01 x 10 4 .
Gambar 7 menunjukkan grafik distribusi tekanan (C P ) pada silinder  sirkular  tanpa  bodi  pengganggu  dan  dengan penambahan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0012,  NACA 0018,  dan  NACA  0024  pada  jarak  longitudinal  (S/D)  1,6. Pada  silinder  sirkular  tanpa  bodi  pengganggu,  letak  titik stagnasi  terjadi  pada  0 ° dan  mengalami  percepatan  yang ditandai  dengan  penurunan  tekanan  hingga  (C P )  minimal pada  sudut  75 ° .  Kemudian  aliran  mengalami  perlambatan
hingga nilai distibusi  tekanan (C p ) mulai stabil  dengan nilai koefisien base  pressure (C PB )  sebesar  -1,4.  Selanjutnya, dengan  penambahan  bodi  pengganggu  berupa airfoil mengakibatkan  perubahan  distribusi  tekanan  (C P )  pada silinder  sirkular.  Perubahan  distribusi  tekanan  (C P )  tersebut dapat  terlihat  dengan  membandingkannya  dengan  silinder sirkular tunggal.
Silinder  sirkular  mengalami  percepatan  yang  ditandai dengan  menurunnya  nilai  distribusi  koefisien  takanan  (C P ). Percepatan ini terjadi karena aliran melalui daerah favorable yang mengakibatkan penurunan koefisien distribusi tekanan (C P ). Namun, akibat aliran melalui daerah adverse pressure nilai  koefisien  distribusi  tekanan  (C P )  kembali  mengalami kenaikan  hingga  pada  titik  tertentu  aliran  tidak  mampu melawan shear stress dan adverse pressure sehingga terjadi separasi  yang  ditandai  dengan  nilai  distribusi  koefisien tekanan (C P ) yang mulai stabil. Pada silinder sirkular dengan airfoil NACA  0012,  terjadinya  separasi  dimulai  pada  sudut 95° ( upper side ) dan 260° ( lower side ). Pada silinder sirkular dengan airfoil NACA 0018, terjadinya separasi dimulai pada sudut  100°  ( upper  side )  dan  255°  ( lower  side ).  Kemudian separasi  pada  silinder  sirkular  dengan airfoil NACA  0024 terjadi  pada  sudut  110°  ( upper  side )  dan  245° ( lower  side ). Hal  ini  menujukkan  bahwa  dengan  penambahan  bodi pengganggu  berupa airfoil pada  variasi  jarak  longitudinal (S/D) 1,6 dapat menunda terjadinya separasi.
Gambar 8 menunjukkan grafik distribusi tekanan (C P ) pada silinder  sirkular  tanpa  bodi  pengganggu  dan  dengan penambahan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0012,  NACA 0018,  dan  NACA  0024  pada  jarak  longitudinal  (S/D)  1,6. Silinder sirkular mengalami percepatan yang ditandai dengan menurunnya  nilai  distribusi  koefisien  takanan  (C P ). Percepatan ini terjadi karena aliran melalui daerah favorable yang mengakibatkan penurunan koefisien distribusi tekanan (C P ). Namun, akibat aliran melalui daerah adverse pressure nilai  koefisien  distribusi  tekanan  (C P )  kembali  mengalami kenaikan  hingga  pada  titik  tertentu  aliran  tidak  mampu melawan shear stress dan adverse pressure sehingga terjadi separasi  yang  ditandai  dengan  nilai  distribusi  koefisien tekanan (C P ) yang mulai stabil.
Pada  silinder  sirkular  dengan airfoil NACA  0012, terjadinya separasi  dimulai pada sudut 95° ( upper side ) dan 265°  ( lower  side ).  Pada  silinder  sirkular  dengan airfoil NACA  0018,  terjadinya  separasi  dimulai  pada  sudut  90° ( upper side ) dan 265° ( lower side ). Kemudian separasi pada silinder  sirkular  dengan airfoil NACA  0024  terjadi  pada sudut  100°  ( upper  side )  dan  255°  ( lower  side ).  Hal  ini menujukkan  bahwa  dengan  penambahan  bodi  pengganggu
Gambar  8.  Distribusi  koefisien  tekanan  (C P )  pada  silinder  sirkular dengan penambahan bodi pengganggu airfoil pada jarak (S/D) = 1,6. -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 CP Sudut Kontur (θ) Silinder Sirkular Silinder Sirkular + NACA 0012 Silinder Sirkular + NACA 0018 Silinder Sirkular + NACA 0024
Gambar  7.  Distribusi  koefisien  tekanan  (C P )  pada  silinder  sirkular dengan penambahan bodi pengganggu airfoil pada jarak (S/D) = 2,8. -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 CP Sudut Kontur (θ) Silinder Sirkular Silinder Sirkular + NACA 0012 Silinder Sirkular + NACA 0018
Silinder Sirkular + NACA 0024
berupa airfoil pada variasi jarak longitudinal (S/D) 2,8 dapat menunda terjadinya separasi.
Dari  Gambar  7  dan  8  menunjukkan  nilai  koefisien base pressure (C PB )  pada  silinder  sirkular  dengan  bodi pengganggu airfoil NACA  0012,  NACA  0018,  dan  NACA 0024  berada  diatas base  pressure silinder  tunggal  dengan nilai koefisien base pressure pada jarak longitudinal (S/D) = 1,6  sebesar  -1,31,  -1,22,  -1,18  dan  nilai  koefisien base pressure pada jarak longitudinal  (S/D) = 2,8 sebesar  -1,4,  - 1,4,  -1,36.  Kenaikan  nilai  koefisien base  pressure mengindikasikan bahwa nilai  koefisien drag pressure (C DP ) menurun  akibat  pengaruh  penambahan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0012,  NACA  0018,  dan  NACA  0024.  Dapat disimpulkan  bahwa  dengan  penambahan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0012,  NACA  0018,  dan  NACA  0024  pada silinder  sirkular  di  variasi  jarak  longitudinal  (S/D)  1,6 memberikan reduksi nilai koefisien drag pressure (C DP ) lebih optimal dibandingkan dengan variasi jarak longitudinal (S/D) = 2,8.
D. Analisa Profil  Kecepatan  di  Belakang Silinder Sirkular yang Tersusun Secara Tandem
Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai analisa distribusi kecepatan dibelakang silinder sirkular yang tersusun tandem dengan dan tanpa bodi pengganggu airfoil NACA 0012 dan NACA  0024  untuk  semua  variasi  jarak  longitudinal  (S/D) 1,6;  2,0;  2,4;  dan  2,8.  Distribusi  kecepatan  diambil menggunakan pitot  static  tube di  belakang  silinder  sirkular pada jarak 4D. Data diambil setiap ketinggian 5 mm dari sisi atas hingga bawah wind tunnel .
Dalam  bagian  ini,  akan  dibahas  juga  mengenai  defisit momentum  yang  terjadi.  Hal  ini  dapat  dianalisa  melalui grafik  distribusi  kecepatan  yang  dibandingkan  dengan  dan tanpa  bodi  pengganggu  NACA  0012,  NACA  0018,  dan
NACA  0024.  Adapun  grafik  untuk  perbandingan  distribusi kecepatan untuk  variasi  jarak (S/D) 1,6 dan 2,8 dengan dan tanpa  bodi  pengganggu  NACA  0012,  NACA  0018,  dan NACA 0024.
Gambar 9 merupakan grafik dari profil kecepatan aliran di belakang  silinder  sirkular  dengan  penambahan  bodi pengganggu airfoil NACA  0012  pada  variasi  jarak longitudinal  (S/D)  =  1,6;  2,0;  2,4;  dan  2,8.  Terlihat  bahwa pada  konfigurasi  jarak  (S/D)  =  1,6  mempunyai  nilai  defisit momentum yang lebih kecil dibandingkan konfigurasi  jarak (S/D)  lainnya,  ditandai  dengan  nilai  u/Umaks  yang  lebih besar.  Kemudian,  defisit  momentum  terbesar  terjadi  pada konfigurasi  jarak  (S/D)  =  2,4.  Semakin  kecil  nilai  defisit momentum  tersebut  maka  semakin  kecil  pula  gaya  hambat terhadap  momentum  aliran  fluida  di  belakang  silinder sirkular.  Hal  ini  disebabkan  dengan  penambahan  bodi pengganggu akan mempercepat aliran lapis batas dari laminar ke  turbulen,  dengan  dominasi  lapis  batas  turbulen  pada permukaan silinder sirkular, maka titik separasi pada silinder sirkular utama akan lebih tertunda ke belakang. Titik separasi yang  semakin  tertunda  ke  belakang  mengindiksikan wake yang  terbentuk  juga  semakin  kecil  sehingga  gaya  hambat yang tercipta juga semakin kecil.
Gambar  10 merupakan grafik dari profil kecepatan aliran di  belakang  silinder  sirkular  dengan  penambahan  bodi pengganggu airfoil NACA  0024  pada  variasi  jarak longitudinal  (S/D)  =  1,6;  2,0;  2,4;  dan  2,8.  Terlihat  bahwa pada  konfigurasi  jarak  (S/D)  =  1,6  mempunyai  nilai  defisit momentum yang lebih kecil dibandingkan konfigurasi  jarak (S/D)  lainnya,  ditandai  dengan  nilai  u/Umaks  yang  lebih besar.  Kemudian,  defisit  momentum  terbesar  terjadi  pada konfigurasi  jarak  (S/D)  =  2,4.  Semakin  kecil  nilai  defisit
Gambar  11.  Grafik  distribusi  profil  kecepatan  di  belakang  silinder sirkular  dengan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0012  pada  bilangan Reynolds 2,01 x 10 4 .
Gambar  12.  Grafik  distribusi  profil  kecepatan  di  belakang  silinder sirkular  dengan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0024  pada  bilangan Reynolds 2,01 x 10 4 . -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Y/H u/Umax Silinder Sirkular (S/D) = 1,6 (S/D) = 2,0 (S/D) = 2,4 (S/D) = 2,8 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Y/H u/Umax Silinder Sirkular (S/D) = 1,6 (S/D) = 2,0
(S/D) = 2,4 (S/D) = 2,8
Gambar 9. Grafik distribusi profil kecepatan di belakang silinder sirkular dengan  bodi  pengganggu  pada  bilangan  Reynolds  2,01  x  10 4 menggunakan variasi jarak (S/D) = 1,6.
Gambar 10. Grafik distribusi profil kecepatan di belakang silinder sirkular dengan  bodi  pengganggu  pada  bilangan  Reynolds  2,01  x  10 4 menggunakan variasi jarak (S/D) = 2,8. -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Y/H u/Umax Silinder Sirkular Silinder Sirkular + NACA 0012 Silinder Sirkular + NACA 0018 Silinder Sirkular + NACA 0024 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Y/H u/Umax Silinder Sirkular
Silinder Sirkular + NACA 0012
Silinder Sirkular + NACA 0018
Silinder Sirkular + NACA 0024
momentum  tersebut  maka  semakin  kecil  pula  gaya  hambat terhadap  momentum  aliran  fluida  di  belakang  silinder sirkular.  Hal  ini  disebabkan  dengan  penambahan  bodi pengganggu akan mempercepat aliran lapis batas dari laminar ke  turbulen,  dengan  dominasi  lapis  batas  turbulen  pada permukaan silinder sirkular, maka titik separasi pada silinder sirkular utama akan lebih tertunda ke belakang. Titik separasi yang  semakin  tertunda  ke  belakang  mengindiksikan wake yang  terbentuk  juga  semakin  kecil  sehingga  gaya  hambat yang tercipta juga semakin kecil.
Gambar 11 dan 12 terlihat bahwa defisit momentum yang paling  kecil  terjadi  pada  konfigurasi  jarak  (S/D)  =  1,6  dan defisit momentum paling besar terjadi pada konfigurasi jarak (S/D)  =  2,8.  Dari  grafik  tersebut  juga  dapat  disimpulkan bahwa  semakin  tebal  geometri airfoil maka  defisit momentum  yang  dihasilkan  juga  semakin  kecil  yaitu  pada penggunaan bodi pengganggu airfoil NACA 0024. Semakin kecil  nilai  defisit  momentum  tersebut  maka  semakin  kecil pula  gaya  hambat  terhadap  momentum  aliran  fluida  di belakang silinder sirkular.
E. Distribusi  Koefisien  Drag  Pressure  pada  Silinder Sirkular  dengan  Penambahan  Bodi  Penganggu  yang Tersusun Secara Tandem
Pada  bagian  ini  akan  ditampilkan  pengaruh  penambahan bodi  pengganggu airfoil NACA  0012,  NACA  0018,  dan NACA 0024 terhadap nilai distribusi koefisien drag pressure (C DP )  pada  silinder  sirkular  yang  tersusun  tandem.  Semua hasil  distribusi  koefisien drag  pressure (C DP )  ditampilkan pada Gambar 13.
Pada Gambar 13 terlihat bahwa dengan penambahan bodi pengganggu airfoil NACA  0024  memiliki  nilai  distribusi koefisien drag  pressure (C DP )  paling  rendah  jika dibandingkan  dengan  NACA  0012  dan  NACA  0018  pada setiap  variasi  jarak  longitudinal  (S/D).  Nilai  koefisien drag pressure (C DP ) terendah terjadi pada posisi jarak longitudinal (S/D) = 1,6 yaitu sebesar 1,11. Pada silinder sirkular dengan bodi  pengganggu airfoil NACA  0012  nilai  distribusi koefisien drag pressure (C DP ) paling tinggi pada variasi jarak longitudinal (S/D) = 1,6; 2,4; dan 2,8, tetapi untuk jarak (S/D) = 2,0 nilai koefisien drag pressure (C DP ) pada NACA 0012 lebih  rendah  dibandingkan  dengan  NACA  0018.  Hal  ini dipengaruhi  salah  satunya  dari  nilai  yang  koefisien base pressure (C BP )  silinder  pada  masing  masing  konfigurasi. Ketika nilai koefisien base pressure (C BP ) tinggi maka nilai koefisien drag pressure (C DP ) akan menurun, dan sebaliknya. Selain adanya pengaruh jarak terhadap kemampuan sebuah airfoil dalam mereduksi koefisien drag pressure pada silinder sirkular  utama,  perbedaan  jenis airfoil yang  dipakai  juga
memiliki  pengaruh  yang  signifikan  terhadap  reduksi koefisien drag  pressure (C DP )  pada  silinder  sirkular. Berdasarkan  Gambar  13  pada  setiap  variasi  jarak  terlihat bahwa  penambahan airfoil NACA  0024  dengan  ketebalan yang paling besar memiliki kemampuan mereduksi koefisien drag  pressure (C DP )  yang  paling  optimal  dan  penambahan dengan  NACA  0012  yang  merupakan airfoil dengan ketebalan  paling  kecil  memiliki  kemampuan  reduksi drag pressure (C DP ) yang tidak terlalu signifikan. Oleh karena itu, pada  suatu  jarak  tertentu  penambahan  bodi  pengganggu berupa airfoil dengan  ketebalan  yang  semakin  besar  dapat mereduksi  gaya drag yang  bekerja  pada  silinder  sirkular dengan semakin optimal. Dapat  disimpulkan bahwa reduksi koefisien drag  pressure (C DP )  paling  tinggi  terjadi  pada silinder sirkular dengan bodi pengganggu airfoil NACA 0024 dengan variasi jarak longitudinal (S/D) = 1,6 sebesar 16,3%. Kemudian  didapatkan  pula  reduksi  koefisien drag  pressure (C DP ) paling rendah yaitu terjadi pada silinder sirkular dengan bodi  pengganggu airfoil NACA  0012  dengan  variasi  jarak longitudinal (S/D) = 2,8 sebesar 1,2%.
F. Distribusi Koefisien Lift Pressure pada Silinder Sirkular dengan Penambahan Bodi Penganggu yang Tersusun Secara Tandem
Pada  bagian  ini  akan  ditampilkan  pengaruh  penambahan bodi  pengganggu airfoil NACA  0012,  NACA  0018,  dan NACA 0024 terhadap nilai  distribusi  koefisien lift pressure (C LP )  pada  silinder  sirkular  yang  tersusun  tandem.  Pada penelitian  ini,  nilai  distribusi  koefisien lift  pressure (C LP ) pada silinder tunggal bernilai nol. Hal ini menandakan bahwa tidak ada gaya lift yang bekerja pada silinder tunggal.
Pada Gambar 14 terlihat bahwa dengan penambahan bodi pengganggu airfoil pada silinder sirkular tidak memberikan pengaruh  yang  signifikan  terhadap  koefisien lift  pressure (C LP )  dengan  nilai  distribusi  koefisien lift  pressure pada semua variasi hampir mendekati nol. Hal ini diakibatkan oleh pengaruh  variasi  jarak  yang  terlalu  jauh  sehingga  pengaruh dari  bodi  pengganggu airfoil tidak  telalu  signifikan.  Nilai distribusi  koefisien lift  pressure (C LP )  pada  silinder  sirkular dengan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0012  pada  variasi jarak longitudinal (S/D) = 1,6; 2,0; 2,4; dan 2,8 sebesar -0,1; -0,01; -0,01; dan -0,05. Nilai distribusi koefisien lift pressure (C LP ) pada silinder sirkular dengan bodi  pengganggu airfoil NACA 0018 pada variasi jarak longitudinal (S/D) = 1,6; 2,0; 2,4;  dan  2,8  sebesar  -0,06;  -0,07;  -0,03;  dan  -0,02.  Nilai distribusi  koefisien lift  pressure (C LP )  pada  silinder  sirkular dengan  bodi  pengganggu airfoil NACA  0024  pada  variasi jarak longitudinal (S/D) = 1,6; 2,0; 2,4; dan 2,8 sebesar 0,01; -0,06;  -0,1;  dan  -0,1.  Nilai  koefisien lift  pressure (C LP ) bernilai negatif mengindikasikan terjadinya downforce pada
Gambar  14.  Grafik  distribusi  koefisien drag  pressure (C DP )  silinder sirkular dengan bodi pengganggu airfoil. 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 CDP/CDO S/D NACA0012 NACA0018 NACA0024
Gambar  13.  Grafik  distribusi  koefisien lift  pressure (C LP )  silinder sirkular dengan bodi pengganggu airfoil. -0.12 -0.1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 1.6 2 2.4 2.8 CLP S/D NACA0012 NACA0018 NACA0024
silinder  sirkular.  Nilai  koefisien lift  pressure (C LP )  bernilai positif  mengindikasikan  terjadinya lift  force pada  silinder sirkular.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian mengenai pengaruh penambahan  bodi  pengganggu  berupa airfoil NACA  0012, NACA 0018, dan NACA 0024 dan variasi jarak longitudinal (S/D)  terhadap  karakteristik  aliran  fluida  yang  melintasi silinder  sirkulan  yang  tersusun  secara  tandem  didapatkan kesimpulan  sebagai  berikut:  (1)  Nilai  distribusi  koefisien takanan (C P ) pada silinder sirkular dengan penambahan bodi pengganggu  berupa airfoil menunjukkan  grafik  yang  tidak simetris  antara upper  side dan lower  side ,  dan  adanya pergeseran titik stagnasi  yang dipengaruhi  oleh penggunaan angle  of  attack 𝛼 =  5°.  (2)  Nilai  distribusi  koefisien drag pressure (C DP ) pada silinder sirkular dipengaruhi oleh variasi jarak  longitudinal  (S/D)  dan  variasi  jenis  bodi  pengganggu yang  digunakan.  Reduksi  koefisien drag  pressure (C DP ) paling  besar  terjadi  pada  silinder  sirkular  dengan  bodi pengganggu airfoil NACA  0024  dengan  konfigurasi  jarak (S/D)  =  1,6  sebesar  16,3%.  Kemudian  didapatkan  pula reduksi  koefisien drag  pressure (C DP )  paling  rendah  yaitu terjadi pada silinder sirkular dengan bodi pengganggu airfoil NACA  0012  dengan  variasi  jarak  longitudinal  (S/D)  =  2,8 sebesar  1,2%.  Kemudian  penambahan  bodi  pengganggu airfoil pada  silinder  sirkular  tidak  memberikan  pengaruh yang signifikan terhadap koefisien lift pressure (C LP ) dengan nilai  distribusi  koefisien lift  pressure pada  semua  variasi hampir mendekati nol. (3) Berdasarkan grafik distribusi profil kecepatan  di  belakang  silinder  sirkular,  didapatkan  defisit momentum  yang  paling  kecil  terjadi  pada  konfigurasi  jarak (S/D) = 1,6 dan defisit momentum paling besar terjadi pada konfigurasi  jarak  (S/D)  =  2,8.  Kemudian,  penggunaan  bodi pengganggu airfoil NACA  0024  menunjukan  hasil  yang paling efektif dalam mengurangi defisit momentum pada
semua variasi jarak (S/D).

## V. SARAN
Setelah dilakukan penelitian mengenai pengaruh penambahan  bodi  pengganggu  terhadap  karakteristik  aliran pada  silinder  sirkular  yang  tersusun  secara  tandem  dengan variasi  jarak  longitudinal  (S/D).  Adapun  saran  yang  bisa diberikan  untuk  peneliti  selanjutnya  akan  menggunakan penelitian ini sebagai  referensi  yaitu: (1)  Dalam melakukan pengambilan data perlu melakukan penyesuaian inlet velocity pada  saluran  uji  dan  menyesuaikan  ketinggian  fluida  pada inclined  manometer 15°  untuk  setiap  pengambilan  data.  (2) Pengaturan  suhu  dan  kelembapan  pada  setiap  pengambilan data diperlukan agar pengganggu tidak mempengaruhi proses pengambilan  data.  (3)  Pengambilan  data  hendaknya menggunakan  alat  ukur  dengan  akurasi  yang  tinggi  seperti pressure tranducer dan data logger sehingga diperoleh data yang akurat. (4) Memastikan posisi pressure tap pada silinder sirkular  berada  pada  sudut  yang  tepat  sehingga  data  yang diperoleh akurat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  S.-J. Lee, S.-I. Lee, and C.-W. Park, “Reducing the drag on a circular cylinder by upstream installation of a small control rod,” Fluid  Dyn. Res. , vol. 34, no. 4, pp. 233–250, 2004, doi: 10.1016/j.fluiddyn.2004.01.001.
[2]  M. Sarioglu, “Aerodynamic characteristics of the flow around an airfoil and a circular cylinder,” Omer Halisdemir Univ. J. Eng. Sci. , vol. 6, no. 1, pp. 191–202, 2017.
[3]  Z.  D.  Sinaga,  “Studi  Kasus  untuk  Pengaruh  Variasi  Bentuk  Profil Pengganggu dan Pengaruh Variasi Jarak Antara Silinder Utama dengan Profil  Penganggu,”  Departemen  Teknik  Mesin,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2005.
[4]  S. P. G. G. Tista, “Pengaruh penempatan penghalang berbentuk silinder pada  posisi  vertical  dengan  variasi  jarak  horisontal  di  depan  silinder utama terhadap koefisien drag,” J. Ilm. Tek.  Mesin , vol. 4, no. 2, pp. 160–165, 2010.
[5]  T. Tsutsui and T. Igarashi, “Drag reduction of a circular cylinder in an air-stream,” J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. , vol. 90, no. 4–5, pp. 527–541, 2002, doi: 10.1016/S0167-6105(01)00199-4.