Özet:

Silinder sirkular yang berinteraksi dengan fluida adalah salah satu bentuk yang umum digunakan pada rekayasa teknik. Salah satu elemen struktural yang berbentuk silinder sirkular yaitu pipa. Instalasi perpipaan yang didirikan berkelompok atau dalam susunan tertentu sering ditemukan dalam bangunan industri. Salah satunya pada instalasi perpipaan di atas tanah untuk mengalirkan minyak dari sumur produksi menuju kilang minyak di daratan (Onshore) untuk diolah. Peletakan instalasi perpipaan di atas tanah pada umumnya diletakkan dengan jarak tertentu dari permukaan tanah, baik pada permukaan tanah yang datar atau dengan kemiringan tertentu. Penelitian ini menggunakan metode simulasi numerik dua dimensi steady dan incompressible flow menggunakan software CFD Ansys Fluent versi 19.1. Bilangan Reynolds yang digunakan dalam simulasi ini sebesar 5x104 dengan kecepatan inlet sebesar 20 m/s. Variasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah rasio besar celah silinder sirkular dengan dinding (G/D) berturut-turut 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, dan 1, serta variasi kemiringan dinding (α) pada 0o, 10o, dan 20o. Rasio jarak longitudinal antar dua silinder sirkular (L/D) = 1,5 dibuat konstan. Pemodelan turbulence viscous yang digunakan adalah shear stress transport k-ω. Hasil yang didapat dari simulasi numerik secara kualitatif menunjukkan bahwa peningkatan (G/D) akan mengurangi pengaruh blockage dan peningkatan (α) akan membentuk wake akibat inclined wall serta meningkatkan pengaruh adverse pressure gradient. Hasil yang didapat secara kuantitatif yaitu peningkatan G/D dan α akan meningkatkan trendline CDp dan menurunkan trendline CLp pada silinder-1 serta menurunkan trendline CDp dan meningkatkan trendline CLp pada silinder-2. Tinjauan pada α dapat disimpulkan bahwa peningkatan α pada setiap G/D akan menurunkan nilai CDp dan CLp pada silinder-1 serta meningkatkan CDp (tetap bernilai negatif) dan menurunkan CLp pada silinder-2. Dapat disimpulkan bahwa jarak (L/D) = 1,5 menyebabkan gaya drag yang semakin rendah pada silinder-2, disebabkan oleh free shear layer silinder-1 melingkupi silinder-2 pada α = 0o dan 10o. Pada α = 20o pengurangan gaya drag silinder-2 diakibatan oleh wake step dari inclined wall.

Anahtar Kelimeler: