Pertimbangkan aliran supersonik mengalir pada bagian yang runcing dengan sudut

Berikut ini adalah pertanyaan dari rianfalah698 pada mata pelajaran SBMPTN untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Pertimbangkan aliran supersonik mengalir pada bagian yang runcing dengan sudut 5o pada sisi atas dengan sudut serang (AOA) nol. Aliran udara bebas yang mengalir pada permukaan benda yang runcing dengan kecepatan 2.0 MN, tekanan dan kerapatan aliran bebas masing- masing adalah 1,01 x 105 N/m2 dan 1,23 kg / m3 ini sesuai dengan kondisi standar permukaan laut. Tekanan pada permukaan atas dan bawah bidang yang tajam konstan dengan jarak (s) dan satu sama lain yaitu ρu = ρl = 1,83 x 105 N/m2. Tegangan geser bervariasi pada permukaan atas dan bawah sebagai τw = 431s-0.2. Panjang chord (c) dari sebuah benda adalah 2 m. Carilah penjumlahan total drag untuk benda tersebut!​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Untuk menghitung penjumlahan total drag, pertama-tama perlu dicari distribusi tekanan dan gaya tekan pada permukaan benda. Dalam kasus ini, kita akan menggunakan metode teori panel untuk memodelkan benda sebagai sejumlah panel datar dengan tekanan dan gaya tekan yang terdistribusi merata pada masing-masing panel.

Berikut adalah langkah-langkah perhitungan:

Hitung kecepatan freestream di atas dan di bawah benda

a. Untuk kecepatan freestream di atas benda, gunakan persamaan Prandtl-Glauert:

  • V = V_inf / sqrt(1 - M_inf^2)
  • V = 2.0 MN / sqrt(1 - 1.01^2)
  • V = 3.56 MN

b. Untuk kecepatan freestream di bawah benda, gunakan prinsip kontinuitas:

  • rhoVArea = rho_infV_infArea_inf
  • V = (rho_inf/rho) * V_inf
  • V = (1.23 / 1.01) * 2.0 MN
  • V = 2.44 MN

Hitung tekanan statis pada permukaan benda

a. Tekanan di atas benda:

  • P = P_inf + 0.5rho(V^2 - V_inf^2)
  • P = 1.01 x 10^5 + 0.51.23(3.56^2 - 2.0^2)
  • P = 1.27 x 10^5 N/m^2
  • b. Tekanan di bawah benda:
  • P = P_inf + 0.5rho(V^2 - V_inf^2)
  • P = 1.01 x 10^5 + 0.51.23(2.44^2 - 2.0^2)
  • P = 1.12 x 10^5 N/m^2

Hitung tegangan geser pada permukaan benda

a. Tegangan geser di atas benda:

  • tau_w = 431s^-0.2
  • tau = tau_w * (rhoV^2 - rho_infV_inf^2)^(1/2)
  • tau = 431s^-0.2 * (1.233.56^2 - 1.012.0^2)^(1/2)
  • tau = 102.8 N/m^2

b. Tegangan geser di bawah benda:

  • tau_w = 431s^-0.2
  • tau = tau_w * (rhoV^2 - rho_infV_inf^2)^(1/2)
  • tau = 431s^-0.2 * (1.232.44^2 - 1.012.0^2)^(1/2)
  • tau = 73.2 N/m^2

Pembahasan:

Panel surya pada pembangkit listrik tenaga surya ini bekerja dengan memanfaatkan efek foto voltk, sehingga radiasi sinar matahari dapat membuat elektron lepas dari atom, menghasilkan aliran listrik. Cara kerja panel surya adalah dengan mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik.

Pelajari Lebih lanjut

Pelajari lebih lanjut materi tentang Bagaimana cara kerja panel surya yomemimo.com/tugas/439547

#BelajarBersamaBrainly#SPJ1

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh mohhan86 dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Fri, 14 Jul 23