TWO DIMENSIONAL PARTICLE IMAGE VELOCIMETRY (PIV) MEASUREMENTS ON THE DOWN-STROKE FLAPPING WING - Wuwung, Vicky
Penerbangan dengan cara mengepakkan sayap merupakan salah satu dari moda transportasi yang masih paling kompleks yang ditemukan tersebar di alam. Lebih dari jutaan spesies serangga yang berbeda terbang dengan cara mengepakkan sayapnya, dan 10,000 tipe burung dan kelelawar mengepakkan sayapnya sebagai daya penggerak. Perkembangbiakan dari species ini juga menarik para peneliti. Ahli biologi dan alam dapat menggambarkan kinematika dari kepakan sayap dan hubungan empiris antara frekuensi kepakan, berat, bentang sayap, dan daya yang dibutuhkan berdasarkan pada studi dari keluarga burung dan serangga yang berbeda. Ahli bio-dinamika fluida melakukan percobaan untuk memperoleh penjelasan mengenai fenomena fisik baik dalam lingkup quasi-steady maupun dalam lingkup aliran tak steady, dan disadari bahwa aerodinamika keadaan steady tidak dapat menghitung gaya-gaya aerodinamika yang dihasilkan oleh penerbang alam secara akurat sehingga menimbulkan studi lebih lanjut mengenai aliran tak steady. Mekanisme alran seperti sirkulasi rotasional, fenomena ulakan, dan fenomena leading-edge vortex harus dihitung secara seksama sebagai factor yang menimbulkan gaya-gaya aerodinamika tersebut. Studi mengenai mekanisme aliran saat ini berkembang pesat dan semakin akurat. Beberapa percobaan besar dari lengan robot dengan mekanisme kepakan sayap menghsilkan hasil yang baik dalam mengkuantifikasikan fenomena sayap mengepak. Pada percobaan-percobaan ini diaplikasikan berbagai macam teknik dalam memvisualisasikan aliran tak steady pada sayap mengepak . Sebagai contoh : Dickinson et al menggunakan DPIV untuk mengkuantifikasiv medan aliran, Liu et al menggunakan pembangkit asap untuk memvisualisasikan leading edge vortex, Ho et al menggunakan visualisasi kabel asap, dsb. Kunci lain untuk dapat memahami fenomena aliran tersebut adalah terletak pada kinematika sayap itu sendiri, jadi dengan memodelkan kinematika sayap dari sayap yang mengepak melalui lengan robot harus diperhatikan decara serius. Dalam penelitian ini, aliran sayap mengepak divisualisasikan dengan menggunakan, beberapa percobaan dilakukan untuk memodelkan kinematika sayap dari serangga didalam towing tank. Kinematika kepakan sayap mengepak kemudian dianalisis pada bagian down-stroke dengan sudut 90o, dan kemudian gaya-gaya aerodinamika di hitung dengan menggunakan, metoda impuls, fluks, dan momentum.