Courtesy of InterestingEngineering

Simulasi 3D Terobosan Ungkap Gangguan Aliran Hypersonic Pada Model Kerucut

30 Mar 2025, 21.13 WIB

231 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Simulasi 3D mengungkap instabilitas baru dalam aliran hipersonik.
Penggunaan superkomputer sangat penting untuk memahami perilaku aliran pada kecepatan tinggi.
Penelitian ini berpotensi meningkatkan desain dan keamanan kendaraan hipersonik.

Penelitian tentang penerbangan hipersonik, yang memiliki kecepatan lebih dari Mach 5, menghadapi banyak tantangan karena interaksi kompleks antara gas dan permukaan kendaraan. Tim peneliti dari Universitas Illinois Urbana-Champaign, yang dipimpin oleh Profesor Deborah Levin dan mahasiswa Ph.D. Irmak Taylan Karpuzcu, telah melakukan simulasi 3D canggih untuk memahami aliran hipersonik di sekitar model berbentuk kerucut. Dengan menggunakan superkomputer, mereka menemukan gangguan baru yang tidak terduga dalam pola aliran, yang berbeda dari pemahaman sebelumnya.

Simulasi ini menunjukkan bahwa pada kecepatan Mach 16, terdapat gangguan dalam aliran di dekat ujung kerucut, yang tidak terlihat pada kecepatan Mach 6. Hal ini menunjukkan bahwa kecepatan sangat mempengaruhi stabilitas aliran. Peneliti menggunakan analisis stabilitas dan metode Monte Carlo untuk melacak perilaku miliaran molekul udara, sehingga dapat memahami interaksi yang terjadi dengan lebih baik.

Penelitian ini memberikan wawasan baru tentang perilaku aliran hipersonik dan dapat membantu dalam merancang kendaraan yang lebih baik dan aman untuk penerbangan hipersonik di masa depan. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang aliran ini, diharapkan perjalanan hipersonik bisa menjadi lebih efisien dan aman.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/3d-simulations-reveal-hypersonic-disturbances

Analisis Kami

"Penelitian ini benar-benar membuka cakrawala baru dalam studi aerodinamika hypersonic yang selama ini dibatasi oleh pendekatan 2D. Dengan pendekatan 3D dan metode Monte Carlo, kini kita punya harapan untuk mengatasi masalah teknis yang selama ini sulit dipahami dan mempercepat inovasi pada penerbangan cepat tinggi."

Analisis Ahli

Deborah Levin

"Pendekatan 3D memberikan perspektif nyata yang menunjukkan kompleksitas sebenarnya dari aliran hypersonic yang sebelumnya disederhanakan dalam studi 2D."

Irmak Taylan Karpuzcu

"Simulasi ini berhasil membuktikan bahwa faktor kecepatan sangat krusial dalam munculnya instabilitas, yang harus diperhitungkan dalam desain kendaraan masa depan."

Prediksi Kami

Penemuan gangguan aliran tiga dimensi ini kemungkinan akan mendorong pengembangan teknologi dan metode simulasi baru yang lebih akurat, sehingga desain kendaraan hypersonic masa depan menjadi lebih aman dan mampu mengatasi masalah instabilitas pada kecepatan sangat tinggi.