## PENGUKURAN TURBULENSI DAN ANGULARITAS ALIRAN PADA TEROWONGAN ANGIN SUBSONIK LAPAN (THE MEASUREMENT OF TURBULENCE AND FLOW ANGULARITY IN LAPAN’S SUBSONIC WIND TUNNEL)
Firman Hartono 1*) , Ronald Bessie **) , Agus Aribowo ***)
1 Program Studi Aeronotika dan Astronotika Institut Teknologi Bandung, Bandung, INDONESIA
2 PT Uavindo Nusantara
3 Pusat Teknologi Penerbangan LAPAN Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional Jl. Raya LAPAN, Sukamulya, Rumpin, Bogor 16350 Indonesia
1 e-mail: firman7738@gmail.com
Diterima 10 November 2015; Direvisi 21 Maret 2016; Disetujui 18 Mei 2016

## ABSTRACT
This paper explains the measurement of turbulence intensity and angularity in LAPAN’s Open Loop Subsonic Wind Tunnel. The objective of the research is to find out the aerodynamic characterstic of the tunnel. Turbulence intensities were measured using 200 mm and 300 mm diameter turbulence sphere. The flow angularity in the cross section of tunnel’s test section was measured using five holes probe at two different axial position i.e. 1. above internal balance turning table and 2. above external balance turning table. The number of measured points are 110 for every cross section plane and the average velocity during angular flow measurement is 15 m/s. Turbulence measurements shows wind tunnel’s  turbulence  intensity  of  0.26%  at  25.9  m/s  and  0.1%  at  19  m/s.  Angularity  measurement shows relatively large angular flow variation in the jet, i.e. pitch angle of ±3 o and achieving +7 o at some locations and yaw angle of ±2.5 o .
Keywords: wind tunnel, turbulence measurement, angularity

## ABSTRAK
Makalah ini menjelaskan pengukuran intensitas turbulensi dan angularitas aliran pada seksi uji  terowongan  angin  sirkuit  terbuka  kecepatan  rendah  Lembaga  Penerbangan  dan  Antariksa Nasional.  Tujuan  dilakukannya  pengukuran  intensitas  turbulensi  dan  angularitas  adalah  untuk mengetahui  karakteristik  aerodinamika  terowongan  angin  kecepatan  rendah  LAPAN.  Pengukuran intensitas  turbulensi  dilakukan  menggunakan  dua  bola  turbulensi  ( turbulence  sphere )  dengan diameter  200  mm  dan  300  mm  sedangkan  pengukuran  angularitas  aliran  dilakukan  menggunakan probe  5  lubang  pada  bidang  melintang  di  dua  posisi  aksial  yaitu:  di  tengah  roda  putar internal balance dan di tengah roda putar external balance . Keseluruhan jumlah titik yang diukur per bidang adalah  sebanyak  110  titik.  Pengukuran  dilakukan  pada  kecepatan  rata-rata  15  m/s.  Hasil pengukuran  intensitas  turbulensi  menunjukkan  bahwa  intensitas  turbulensi  terowongan  angin subsonik  LAPAN  pada  kecepatan  25,9  m/s  dan  19  m/s  adalah  sebesar  0,26%  dan  0,1%.  Hasil pengukuran angularitas aliran menunjukkan bahwa terowongan angin ini memiliki angularitas yang cukup besar yaitu sudut pitch ±3 ⁰ dengan beberapa titik mencapai +7 ⁰ dan sudut yaw ±2,5 ⁰ .
Kata kunci: terowongan angin, pengukuran turbulensi, angularitas
1 PENDAHULUAN

## 1.1  Latar Belakang
Terowongan angin kecepatan rendah  LAPAN  merupakan  salah  satu fasilitas  penelitian  aerodinamika  yang aktif  digunakan  untuk  pengembangan teknologi  dirgantara.  Sebagai  alat  yang digunakan  untuk  mengukur  gaya-gaya aerodinamika model, karakteristik medan aliran di dalam terowongan angin ini  perlu  diketahui  sehingga  hasil pengukuran  yang  dilakukan  dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah.
Karakteristik  medan  aliran  di dalam  sebuah  terowongan  angin  akan menentukan kesahihan hasil pengukuran terowongan  angin  tersebut.  Parameter- parameter  penting  yang  menyatakan karakteristik medan aliran sebuah seksi uji  terowongan  angin  di  antaranya adalah:  intensitas  turbulensi,  angularitas aliran, variasi tekanan dinamik sepanjang seksi  uji  dan  tebal  lapisan  batas  pada dinding-dinding seksi uji (Pope and Harper, 1966).  Parameter-parameter  tersebut perlu diketahui untuk memberikan koreksi yang  tepat  atas  hasil  pengukuran aerodinamika  sebuah  model  di  dalam
seksi  uji  terowongan  angin.  Sebagai contoh, terowongan angin yang memiliki intensitas  turbulensi  yang  tinggi  dapat menyebabkan  model-model  yang  diukur mengalami  transisi  ke  lapisan  batas turbulen  lebih  cepat  sehingga  koefisien gaya  hambat  yang  terukur  pada bilangan Reynolds tertentu akan tampak lebih kecil dari yang seharusnya.
Dalam  makalah  ini  dijelaskan proses  dan  hasil  pengukuran  intensitas turbulensi  dan  angularitas  aliran  pada terowongan  angin  subsonik  LAPAN. Intensitas  turbulensi  di  dalam  seksi  uji sebuah  terowongan  angin  dapat  diukur dengan  beberapa  metode,  di  antaranya adalah: menggunakan laser, menggunakan hotwire dan menggunakan bola turbulensi (Rehman et  al. ,  2011).  Dari  ketiga metode yang disebutkan di atas, metode ketiga  adalah  yang  paling  sederhana namun  memberikan  hasil  yang  akurat. Pengukuran intensitas turbulensi menggunakan  bola  turbulensi  berbasis pada karakteristik aerodinamika sebuah bola di dalam aliran seragam. Hasil-hasil pengujian  sifat  aerodinamika  bola  di dalam  aliran  seragam  menunjukkan
bahwa  bola  memiliki  karakteristik  C D – Re  yang  unik  pada  daerah  bilangan Reynolds  antara  1x10 5 dengan  1x10 6 . Sifat  yang  unik  tersebut  dikaitkan dengan  kondisi  lapisan  batas  dan intensitas  turbulensi  aliran  ketika separasi terjadi.
Seperti juga intensitas turbulensi, angularitas  aliran  dapat  diukur  dengan beberapa  cara,  di  antaranya  adalah: menggunakan laser, menggunakan hotwire ,  menggunakan yaw  probe dan menggunakan multi  hole  probes (Tropea et al. , 2007). Di antara multi hole probes yang  banyak  digunakan  adalah  probe  5 lubang  yang  juga  sering dikenal sebagai cobra-probe . Dengan pertimbangan ketersediaan peralatan, angularitas aliran  diukur  menggunakan  probe  5 lubang.

## 1.2  Tujuan
Tujuan  dilakukannya  pengukuran intensitas  turbulensi  dan  angularitas adalah  untuk  mengetahui  karakteristik aerodinamika terowongan angin kecepatan rendah LAPAN. Selanjutnya jika diperlukan data-data  ini  dapat  digunakan  untuk mengoreksi hasil pengukuran aerodinamika model uji.

## 2 KONFIGURASI AERODINAMIKA TEROWONGAN ANGIN
Terowongan angin kecepatan rendah  LAPAN  merupakan  terowongan angin  sirkuit  terbuka  dengan  ukuran penampang seksi uji pada sisi masukan sebagai  berikut:  lebar  2325  mm  dan tinggi  1743  mm.  Seksi  uji  terowongan angin  berbentuk  divergen  sehingga ukuran  penampang  seksi  uji  membesar menjadi lebar 2379 mm dan tinggi 1751 mm pada sisi keluaran seksi uji. Panjang total  seksi  uji  adalah  11510  mm. Terowongan  angin  ini  menggunakan  4 lapis anti-turbulent  screen dan  nosel
dengan  rasio  kontraksi  mencapai  9. Kecepatan  angin  maksimum  di  dalam terowongan  angin  ini  adalah  60  m/s. Konfigurasi  aerodinamika  terowongan angin kecepatan rendah LAPAN, termasuk ukuran-ukurannya,  ditunjukkan  pada Gambar 2-1  (PT  UAVINDO  NUSANTARA, 2012).
Terowongan angin subsonik LAPAN  memiliki  seksi  uji  yang  panjang dengan  dua  posisi  dudukan  model, yaitu:  dudukan  model  untuk internal balance (bagian  depan)  dan  meja  putar untuk  dudukan  model  untuk external balance (bagian belakang). Dengan seksi uji yang panjang dan dua posisi dudukan model, tempat untuk pengukuran intensitas  turbulensi  dan  angularitas aliran  ditentukan  dengan  pertimbangan nilainya akan menjadi acuan di sepanjang  seksi  uji.  Dengan  demikian, untuk pengukuran intensitas turbulensi dipilih  lokasi  tepat  di  tengah-tengah antara kedua dudukan model sedangkan untuk  pengukuran  angularitas  aliran dilakukan  pada  bidang  tempat  model terpasang.  Posisi  kedua  bidang  ini adalah:  bidang  depan,  berjarak  2870 mm  dari  sisi  masukan  seksi  uji,  dan bidang belakang, berjarak 7890 mm dari sisi masukan seksi uji. Untuk mendapatkan  distribusi  sudut  yang cukup  baik,  dalam  setiap  bidang dilakukan pengukuran pada 110 titik.
Gambar 2-1: Konfigurasi
aerodinamika
terowongan angin kecepatan rendah LAPAN

## 3 KARAKTERISTIK  AERODINAMIKA BOLA  TURBULENSI  DAN  PROBE
5 LUBANG
3.1  Bola Turbulensi
Pada  bilangan  Reynolds  yang rendah  (lebih  rendah  dari  nilai  kritisnya), bagian  depan  permukaan  bola  di  dalam aliran  seragam  dilingkupi  oleh  lapisan batas  laminer.  Lapisan  batas  laminer memiliki  energi  kinetik  rata-rata  yang relatif  rendah  di  dekat  permukaan  bola sehingga  lemah  dalam  menghadapi kenaikan  tekanan  aliran.  Kondisi  ini menyebabkan  lapisan  batas  laminer mudah  mengalami  separasi.  Pada  bola, separasi  lapisan  batas  laminer  terjadi pada  permukaan  bola  bagian  depan sehingga  menyebabkan  daerah  ulakan yang  luas  dan  menghasilkan  koefisien gaya hambat, C D , yang besar.
Gambar 3-1: Koefisien  gaya  hambat,  C D ,  vs Bilangan  Reynolds,  Re,  pada silinder  dan  bola  (Rehman et  al., 2011)
Jika  kecepatan  aliran  seragam dinaikkan, bilangan  Reynolds bola naik. Hal  ini  menyebabkan  terjadinya  transisi dari  lapisan  batas  laminer  menjadi lapisan  batas  turbulen  di  permukaan bagian  depan  bola.  Lapisan  batas turbulen  memiliki  energi  kinetik  rata- rata  yang  lebih  tinggi  sehingga  lebih tangguh  dalam  menghadapi  kenaikan tekanan  ketika  aliran  bergerak  turun
pada  bagian  belakang  bola.  Hal  ini menyebabkan  titik  separasi  bergeser  ke belakang  dengan  cepat  sehingga  daerah ulakan  di  belakang  bola  mengecil. Berkurangnya daerah ulakan di belakang  bola  ini  menyebabkan  C D bola turun.  Distribusi  C D pada  silinder  dan bola  pada  berbagai  kecepatan  aliran untuk diameter bola tertentu ditunjukkan pada Gambar Gambar 3-1. Selain pengaruh bilangan Reynolds, hasil-hasil penelitian juga menunjukkan bahwa  karakteristik  C D bola  tergantung pada  variabel  aliran  yang  lain,  yaitu: intensitas  turbulensi  (Zarin,  1970). Ketergantungan  karakteristik  C D bola terhadap  intensitas  turbulensi  terkait dengan seberapa cepat aliran mengalami transisi  dari  laminer  menjadi  turbulen. Pada  medan  aliran  dengan  intensitas turbulensi  yang  tinggi,  transisi  dari lapisan  batas  laminer  menjadi  lapisan batas  turbulen  pada  permukaan  bagian depan  bola  terjadi  lebih  cepat  sehingga C D turun  pada  bilangan  Reynolds  kritis yang  lebih  rendah.  Dengan  demikian, intensitas turbulensi medan aliran dapat diukur  dengan  cara  membandingkan bilangan  Reynolds  kritis  pada  kondisi aliran  dengan  tingkat  turbulensi  sangat rendah  (intensitas  turbulensi  aliran mendekati  0)  dengan  bilangan  Reynolds kritis  pada  kondisi  aliran  nyata  yang diukur. Semakin tinggi intensitas turbulensi  medan  aliran,  perbandingan ini  akan  semakin  besar.  Hubungan antara  intensitas  turbulensi  dengan faktor  turbulensi  ditunjukkan  pada Gambar 3-2.  Pada  gambar  tersebut, faktor  turbulensi  adalah  perbandingan bilangan Reynolds kritis kondisi intensitas turbulensi hampir nol dengan kondisi  nyata  aliran  hasil  pengukuran.
Gambar 3-2: Kurva  intensitas  turbulensi  vs. faktor turbulensi (Phoreman et al. , 2000)

## 3.2  Probe 5 Lubang
Probe  5  lubang  adalah  sebuah alat  ukur  tekanan  yang  memiliki  lima buah  lubang  pada  bagian  ujung  probe. Lubang-lubang tersebut disusun membentuk  tanda  plus  (+)  sehingga menjadi susunan satu lubang di sebelah kiri,  satu  lubang  di  sebelah  atas,  satu lubang di sebelah kanan, satu lubang di sebelah  bawah  dan  satu  lubang  di tengah-tengah.  Sistem  koordinat  dan sistem  penomoran  probe  5  lubang ditunjukkan pada Gambar 3-3.
Gambar 3-3: Sistem  koordinat  dan  sistem penomoran probe 5 lubang (Hartono et al. , 2008)
Prinsip  kerja  probe  5  lubang mirip dengan prinsip kerja tabung Pitot –
statik.  Setiap  lubang  akan  mengukur tekanan  statik  lokal  udara  di  sekitar lubang  tersebut.  Pada  kasus  udara berarah  sejajar  dengan  garis  sumbu sebuah  lubang,  tekanan  statik  yang terukur  pada  lubang  tersebut  sama dengan  tekanan  total.  Sebagai  ilustrasi dari  penjelasan  tersebut,  Gambar  3-4 menunjukkan  sistem  kecepatan  pada lubang 1, 2 dan 5 dari probe 5 lubang.
Gambar 3-4: Sistem  kecepatan  pada  lubang  1, 2  dan  5  probe  5  lubang  (Hartono et al. , 2007)
Probe 5 lubang memiliki 5 variabel yang  merupakan  tekanan  yang  terukur pada  setiap  lubang.  Untuk  mengurangi jumlah  variabel,  didefinisikan  koefisien tekanan  arah yaw dan pitch berikut (Gundongdu and Goksel,
1998),
(Gonsales and Arrington, 1999):
-  koefisien tekanan arah yaw
p q p p C 1 3    (3-1)
-  koefisien tekanan arah pitch
p q p p C 2 4    (3-2)
dengan tekanan dinamik probe q p :
  4 3 2 1 5 4 1 p p p p p q p      (3-3)
Selain koefisien yang menyatakan arah,  dapat  didefinisikan  juga  koefisien tekanan  dinamik  dan  koefisien  tekanan total.  Untuk  menyelidiki  angularitas aliran  hanya  sudut  aliran  yang  akan diukur sehingga cukup dengan koefisien tekanan  arah pitch dan  koefisien tekanan arah yaw . Dengan menerapkan formulasi  diatas  pada  sistem  kecepatan pada  Gambar  3-4,  diperoleh  kurva koefisien  tekanan  arah  aliran  hasil pendekatan  teoritik.  Kurva  koefisien tekanan  arah  aliran  dapat  dilihat  pada Gambar 3-5.
Gambar 3-5: Kurva  koefisien  tekanan  arah pitch dan arah yaw
Kurva koefisien tekanan arah aliran teoritik  diperoleh  dengan  anggapan probe yang digunakan memiliki geometri yang  sempurna  sehingga  pola  kurva sangat  simetris.  Pada  kenyataannya probe  yang  digunakan  tidak  sempurna sehingga perlu dilakukan kalibrasi. Hasil kalibrasi probe 5 lubang yang digunakan untuk pengukuran
angularitas
ditunjukkan pada Gambar 3-6.
Gambar 3-6: Kurva  hasil  kalibrasi  probe  5
lubang 4 PENGATURAN EKSPERIMEN
4.1  Pengukuran Intensitas Turbulensi
Untuk mengukur intensitas turbulensi  pada  dua  kecepatan  yang berbeda  digunakan  dua  buah  bola turbulensi dengan diameter yang berbeda  yaitu  200  mm  dan  300  mm. Bola  turbulensi  dengan  diameter  yang lebih  besar  akan  memiliki  bilangan Reynolds  yang lebih tinggi  pada kecepatan yang sama. Dengan demikian bilangan  Reynolds  kritis  bola  turbulensi yang  lebih  besar  akan  terjadi  pada kecepatan angin yang lebih rendah. Oleh karena  bilangan  Reynolds  kritis  setiap bola  turbulensi  tidak  diketahui,  untuk setiap kasus kecepatan divariasikan dari rendah ke tinggi hingga terjadi penurunan C D secara signifikan.
Untuk  mengukur  besar  gaya hambat  bola  turbulensi,  digunakan sebuah  external  balance  1  komponen yang  hanya  akan  mengukur  gaya hambat. External balance menggunakan load  cell tipe shear  beam dengan  beban maksimum yang dapat diukur sebesar 1 kg.
Gambar 4-1 menunjukkan
pemasangan bola  turbulensi 300  mm di dalam seksi uji terowongan angin.
Gambar 4-1: Pemasangan  bola  turbulensi  300 mm di dalam seksi uji

## 4.2  Pengukuran Angularitas Aliran
Pengukuran  angularitas  aliran dilakukan menggunakan probe 5 lubang yang  telah  dikalibrasi.  Oleh  karena ukuran  seksi  uji  yang  besar,  dudukan probe  5  lubang  tidak  dapat  dipasang  di luar  seksi  uji  terowongan  angin.  Untuk membantu pemasangan probe 5 lubang, sebuah  dudukan  berbentuk  sayap dengan penampang berupa airfoil simetrik  digunakan  sebagai  alat  bantu. Pemasangan  probe  5  lubang  pada dudukan  sayap  ditunjukkan  pada Gambar4-2.
Gambar 4-2: Pemasangan probe 5 lubang pada dudukan
Posisi  titik-titik  minimum  dan maksimum  arah vertikal  yang diukur  di dalam  seksi  uji  ditentukan  dengan mempertimbangkan  peletakan  dudukan sayap.  Dalam  kasus  terowongan  angin LAPAN,  terdapat  keterbatasan  rentang peletakan dudukan sayap karena keterbatasan  ukuran  jendela  seksi  uji tempat  dudukan  sayap  bertumpu. Dengan  demikian  daerah  pengukuran dibatasi  oleh  tinggi  jendela  seksi  uji. Untuk  mendapatkan  distribusi  sudut yang  cukup  baik,  dalam  setiap  bidang dilakukan  pengukuran  terhadap  110 titik.  Titik-titik  ini  diperoleh  dengan memvariasikan posisi pengukuran menjadi 10 titik ke arah vertikal dan 11 titik  ke  arah  melintang.  Untuk  lebih jelasnya  titik-titik  pengukuran  di  dalam seksi uji diperlihatkan pada Gambar 4-3.
Gambar 4-3: Posisi titik-titik pengukuran
Dalam  penelitian  ini  pengukuran angularitas aliran hanya dilakukan pada satu harga kecepatan yaitu 15 m/s.

## 5 HASIL PEMBAHASAN
5.1  Intensitas Turbulensi 5.1.1  Bola turbulensi 200 mm Hasil pengukuran intensitas
turbulensi  menggunakan  bola  dengan diameter  200  mm  ditunjukkan  pada Gambar 5-1.
Dari  Gambar  5-1  dapat  dilihat bahwa  bilangan  Reynolds  kritis  terjadi
pada  Re  =  320.000.  Bilangan  Reynolds kritis  ini  ditandai  dengan  nilai  koefisien gaya  hambat  C D =  0,3.  Pada  aliran laminer,  bilangan  Reynolds  kritis  bola adalah  385.000.  Dengan  demikian, faktor  turbulensi  aliran  di  dalam terowongan angin subsonik LAPAN pada kasus bola berdiameter 200 mm adalah:
TF = 385.000/320.000 = 1.2
Gambar 5-1: Kurva  koefisien  gaya  hambat  vs bilangan Reynolds bola turbulensi 200 mm
Mengacu  pada  kurva  intensitas turbulensi  vs  faktor  turbulensi  ( Gambar 3-2), nilai faktor turbulensi ini berkaitan dengan nilai intensitas turbulensi 0,26%. Untuk terowongan angin edukasi,  nilai  intensitas  turbulensi sebesar  0,3%  masih  dapat  diterima sedangkan  untuk  terowongan  angin penelitian,  nilai  intensitas  turbulensi biasanya  pada  kisaran  0,1%  (Pope  and Harper, 1966).
Dengan  diameter  bola  diketahui sebesar 200 mm  dan bilangan  Reynolds kritik diketahui sebesar 320.000, kecepatan angin ketika bilangan Reynolds  kritis  terjadi  dapat  dihitung. Dari  hasil  perhitungan  diketahui  bahwa kecepatan angin pada kondisi ini adalah 25,9 m/s.

## 5.1.2 Bola turbulensi 300 mm
Hasil pengukuran intensitas turbulensi  menggunakan  bola  dengan
diameter  300  mm  ditunjukkan  pada Gambar 5-2.
Dari  Gambar  5-2  dapat  dilihat bahwa  bilangan  Reynolds  kritis  terjadi pada Re = 348.000. Dengan menggunakan metode  yang  sama  seperti  pada  kasus diameter bola 200 mm, diperoleh:
TF = 385.000/348.000 = 1.1
Gambar 5-2: Kurva  koefisien  gaya  hambat  vs bilangan Reynolds bola turbulensi 300 mm
Nilai faktor turbulensi ini berkaitan dengan  nilai  intensitas  turbulensi  0,1%. Dengan  membandingkan  hasil  dari kasus  ini  dengan  kasus  sebelumnya dapat  ditarik  kesimpulan  intensitas turbulensi  aliran  di  dalam  seksi  uji terowongan angin turun dengan turunnya kecepatan.  Nilai  intensitas  turbulensi sebesar  0.1%  cukup  baik  untuk terowongan  angin  yang  digunakan untuk penelitian.
Dengan  diameter  bola  diketahui sebesar 300 mm  dan bilangan  Reynolds kritik diketahui sebesar 348.000, kecepatan angin ketika bilangan Reynolds  kritis  terjadi  dapat  dihitung. Dari  hasil  perhitungan  diketahui  bahwa kecepatan angin pada kondisi ini adalah 19,0 m/s.

## 5.2  Angularitas Aliran
Angularitas  aliran  di  dalam  seksi uji terowongan angin dinyatakan dengan variasi  sudut  arah pitch dan  arah yaw . Variasi  sudut  arah pitch artinya  variasi
sudut  aliran  pada  bidang  vertikal  dan aksial.  Sudut pitch positif  artinya  aliran memiliki komponen arah vertikal ke atas selain  bergerak  dalam  arah  aksial. Sudut pitch negatif  berarti  sebaliknya, yaitu  aliran  memiliki  komponen  arah vertikal ke bawah selain bergerak dalam arah aksial.
Selain  variasi  sudut  arah pitch , aliran  angin  juga memiliki  variasi sudut dalam  arah yaw ,  yaitu  variasi  sudut dalam  bidang  aksial  dan  melintang. Sudut yaw didefinisikan  sebagai  positif jika  aliran  memiliki  komponen  kecepatan melintang ke arah kiri dan didefinisikan negatif  jika  aliran  memiliki  komponen kecepatan  melintang  ke  arah  kanan. Arah  kanan  dan  kiri  dalam  definisi  ini adalah kanan dan kiri terowongan angin dengan  settling  chamber  sebagai  bagian depan.

## 5.2.1 Bidang depan
A. Distribusi Pitch Distribusi pitch pada  bidang depan  seksi  uji  ditampilkan  pada Gambar 5-3. Untuk memudahkan dalam analisis, distribusi pitch disajikan dalam kurva kontur.
Gambar 5-3: Distribusi sudut pitch pada bidang depan, x = 2870 mm
Dari  Gambar  5-3,  dapat  dilihat  bahwa sebagian  besar  aliran  memiliki  sudut pitch kurang  dari  ±3 ⁰ .  Namun  demikian
terdapat  titik  dengan  sudut pitch positif yang cukup besar, yaitu mencapai 7 ⁰ .
B. Distribusi Yaw Selain  distribusi  sudut pitch , karakteristik  angularitas  aliran  juga dapat ditinjau dari distribusi sudut yaw . Distribusi sudut yaw pada bidang depan ditunjukkan pada Gambar 5-4.
Gambar 5-4: Distribusi sudut yaw pada bidang depan, x = 2870 mm
Dari  Gambar  5-4  terlihat  bahwa distribusi yaw medan  aliran  pada bidang depan cukup baik yaitu maksimum  ±2.5 ⁰ .  Selain  itu  dapat  juga dilihat pola yang jelas yaitu pada bagian tengah  seksi  uji  aliran  cenderung bergerak  ke  arah  kiri  sedangkan  pada bagian  atas  dan  bawah  seksi  uji  aliran cenderung  bergerak  ke  kanan.  Secara umum, jika dibandingkan dengan distribusi  sudut pitch ,  distribusi  sudut yaw pada bidang depan ini lebih baik.
5.2.2  Bidang belakang A. Distribusi Pitch Gambar 5-5 menunjukkan distribusi  sudut pitch pada  bidang belakang.  Seperti  juga  kasus  yang  lain, distribusi  sudut pitch disajikan  dalam bentuk kurva kontur.
Gambar 5-5: Distribusi sudut pitch pada bidang belakang, x = 7890 mm
Dengan  membandingkan  Gambar 5-5  dengan  Gambar  5-3,  terlihat  bahwa daerah  dengan  sudut pitch kurang  dari ±3 ⁰ pada  bidang  belakang  lebih  luas daripada  yang  pada  bidang  depan. Namun demikian, sudut pitch maksimum pada  bidang  belakang  masih  cukup tinggi yaitu mencapai 5 ⁰ .
Fenomena  yang  menarik  pada distribusi  sudut pitch ini  adalah  pada bidang  depan  sudut pitch dominan positif  di  bagian  bawah  dan  dominan negatif  di  bagian  atas.  Hal  ini menunjukkan  pengaruh  kontraksi  yang mendorong  udara  dari  bagian  dinding atas ke arah bawah sehingga menciptakan  aliran  dengan pitch negatif dan  mendorong  udara  dari  bagian dinding  bawah  ke  arah  atas  sehingga menciptakan aliran dengan pitch positif.
Pada  bidang  belakang,  terdapat daerah  dengan  sudut pitch negatif  pada bagian  tengah  sedangkan  pada  bagian atas  dan  bawah  memiliki  sudut pitch positif.  Ini  menunjukkan  telah  terjadi pencampuran yang cukup intens selama udara  mengalir  dari  bidang  depan  ke bidang  belakang  sehingga  tidak  terjadi lagi  dominasi pitch yang  dipengaruhi dinding kontraksi.
B. Distribusi Yaw Distribusi sudut yaw pada bidang belakang  ditunjukkan  pada Error!
Reference source not found. 5-6. Untuk memudahkan  analisis,  distribusi  sudut yaw disajikan  dalam  bentuk  kurva kontur.
Gambar 5-6: Distribusi sudut yaw pada bidang belakang, x = 7890 mm
Dengan  membandingkan Error! Reference source not found. 5-6 dengan  Gambar  5-4  terlihat  bahwa distribusi yaw pada  bidang  belakang lebih  baik  karena  bervariasi  dari  -2,5 ⁰ sampai  dengan  2 ⁰ (pada  bidang  depan bervariasi  dari  -2,5 ⁰ sampai  dengan +2,5 ⁰ )  dengan  sebagian  besar  aliran pada  bagian  tengah  tempat  model dipasang  memiliki  sudut yaw kurang dari  ±0,5 ⁰ .  Perbedaan  lain  yang  dapat dilihat adalah distribusi sudut yaw pada bidang  belakang  cenderung  positif  di bagian  atas  dan  cenderung  negatif  di bagian  bawah.  Dengan  kata  lain,  aliran cenderung  bergerak  ke  kiri  pada  bagian atas  dan  cenderung  bergerak  ke  kanan pada  bagian  bawah.  Sekilas  fenomena ini  seakan-akan  menunjukkan  adanya pusaran  dengan  radius  yang  cukup besar.  Namun  demikian  jika  data distribusi yaw ini  disatukan  dengan distribusi pitch ,  tidak  ada  cukup  bukti yang menunjukkan hal itu.

## 6 KESIMPULAN
Untuk  mengetahui  karakteristik aerodinamika terowongan angin subsonik LAPAN,  telah  dilakukan  pengukuran
intensitas  turbulensi  dan  angularitas aliran. Pengukuran intensitas turbulensi dilakukan menggunakan bola turbulensi dengan  diameter  200  mm dan  300  mm. Hasil  pengukuran  menggunakan  bola turbulensi  300  mm  menunjukkan intensitas  turbulensi  aliran  di  dalam seksi uji terowongan angin sebesar 0,1% pada  kecepatan  19,0  m/s.  Hasil pengukuran menggunakan bola turbulensi  200  mm  menunjukkan intensitas  turbulensi  aliran  di  dalam seksi  uji  terowongan  angin  sebesar 0,26%  pada  kecepatan  25,9  m/s. Dibandingkan  dengan  nilai  intensitas turbulensi  terowongan  angin  standar untuk  penelitian,  intensitas  turbulensi terowongan  angin  ini  relatif  tinggi. Namun demikian hasil pengujian aerodinamika menggunakan  terowongan angin  ini  masih  dapat  diterima  jika dilakukan koreksi-koreksi yang tepat.
Seksi uji terowongan angin subsonik  LAPAN  memiliki  dua  lokasi pengukuran  model,  yaitu:  pengukuran model  menggunakan internal  balance dan external  balance yang  masing- masing  berjarak  2870  mm  (bidang depan)  dan  7890  mm  (bidang  belakang) dari sisi masukan seksi uji. Oleh karena itu  angularitas  aliran  diukur  pada  dua posisi tersebut. Hasil pengukuran menunjukkan  sudut pitch aliran  pada bidang depan umumnya berada di dalam range  ±3 ⁰ dengan  beberapa  titik mencapai +7 ⁰ . Hasil pengukuran menunjukkan  selama  udara  mengalir dari  bidang  depan  ke  bidang  belakang angularitas dalam arah pitch berkurang.
Pada  bidang  belakang,  sudut pitch maksimum turun menjadi +5 ⁰ .
Angularitas  aliran  dalam  arah yaw lebih  baik  dari  arah pitch .  Hal  ini terlihat  pada  hasil  pengukuran  sudut yaw pada  bidang  depan  dan  bidang belakang. Pada bidang depan sudut yaw berada di dalam rentang ±2,5 ⁰ ,
sedangkan  pada  bidang  belakang  sudut yaw berada  pada  rentang  yang  lebih kecil yaitu dari -2,5 ⁰ sampai dengan +2 ⁰ dengan  sebagian  besar  aliran  pada bagian  tengah  tempat  model  dipasang memiliki  sudut yaw kurang  dari  ±0,5 ⁰ . Secara umum, hasil pengukuran angularitas  aliran  menunjukkan  bahwa semakin  jauh  dari  sisi  masukan  seksi uji,  aliran  semakin  lurus.  Namun demikian  dibandingkan  dengan  nilai angularitas  aliran  terowongan  angin ideal,  yaitu  maksimum  ±0.5 o pada  arah pitch dan yaw ,  angularitas  aliran terowongan angin ini relatif tinggi.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih yang sebesar-besarnya pada tim engineering PT  UAVINDO  NUSANTARA yang  telah  banyak  membantu  dalam penyiapan  alat  dan  pengambilan  data dan  Pustekbang  LAPAN  yang  telah memberi ijin untuk proses pengukuran.

## DAFTAR RUJUKAN
Gonsalez, J.C. and Arrington, E.A., 1999. Five – Hole  Flow  Angle  Probe  Calibration  for the  NASA  Glenn  Icing  Research  Tunnel.
NASA/CR—1999-202330, AIAA–96–
2201.
Gundogdu,  M.Y.  and  Goksel,  O.T.,  1998.
Calibration  and  Use  of  a  Five-Tube Pressure  Probe  in  the  Swirling  Flow Field . :  Tr.  J.  of  Engineering  and Environmental Science, Vol. 22.
Hartono, F., Suwono A., Sardjadi, D., Pasaribu,
H.M., 2007. Calibration
and Measurement  of  High  Angle  Swirling Flows  by  Using  Five-Hole  Pressure Probe. Paper  presented  at  Regional Conference  on  Aerospace  Science Technology and Industry 2007.
Hartono, F., Suwono A., Sardjadi, D., Pasaribu,
H.M.,  2008. The  Effects  of  Swirl  Vane Angle  Distribution  to  the  Mean  Flow-
Field  Characteristic  of  a  Confined Annular Swirling Flows: Simulation And Experiment. Int.  Journal  of  Energy Machinery, 50-61.
Phoreman,  J.,  Saephan,  S.  and  Vander  Kam,
J.C.,  2000. Determination  of  Turbulence
Level in the UC Davis Aeronautical Wind
Tunnel. California : University of
California,  Internal  Report  of  UC  Davis Aeronautical Wind Tunnel.
Pope,  A.,  and  Harper,  J.J.,  1966. Low  Speed Wind  Tunnel  Testing. New  York :  John
Wiley and Sons, Inc. PT Uavindo Nusantara, 2012. Upgrade
Terowongan  Angin  Subsonik  LAPAN.
Bandung.
Rehman, K., Malik, A. M., Sarwar, W., Zafar, M.
F., 2011. An analysis of flow turbulence in  a  wind  tunnel  using  Turbulence Sphere ,  Proceedings  of  International
Bhurban Conference on Applied
Sciences & Technology, Januari 2011.
Tropea,  C.,  Yarin,  A.  and  Foss,  J.  F.,  2007.
Springer  Handbook  of  Experimental Fluid Mechanics . Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
Zarin,  Neil  A.,  1970. Measurement  of  Non Continuum  and  Turbulence  Effects  on Subsonic Sphere Drag . NASA CR-1585