Studi Numerik Pengaruh Panjang Deflektor terhadap Kinerja Dua Turbin Air Savonius tersusun Side-by-side untuk Sudu Returning di Dekat Dinding Kanal

Maulidiyah, Tsalatsatul (2024) Studi Numerik Pengaruh Panjang Deflektor terhadap Kinerja Dua Turbin Air Savonius tersusun Side-by-side untuk Sudu Returning di Dekat Dinding Kanal. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007221002-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2026. Download (10MB) | Request a copy

Abstract

Untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, air merupakan energi baru dan terbarukan yang bersih, efisien dan dapat diprediksi. Turbin air Savonius menjadi salah satu alternatif untuk pembangkit listrik menggunakan energi baru dan terbarukan. Turbin yang memanfaatkan gaya drag ini memiliki bentuk yang sederhana dan dapat bekerja pada kecepatan rendah. Namun, efisiensinya paling rendah dibandingkan dengan turbin lainnya. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan dengan menempatkan deflector untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kinerja dua turbin air Savonius yang tersusun side-by-side dengan sudu returning di dekat dinding kanal. Studi numerik secara 2-D akan dilakukan dengan menggunakan software CFD Ansys Fluent R2 2023. Model yang digunakan berupa dua buah turbin Savonius dengan diameter sudu (D) 60 mm, diameter poros (b) 10 mm, dan panjang karakteristik (L) sebesar 110 mm sedangkan kanal yang digunakan berukuran 33L x 3,63L. Simulasi ini menggunakan metode sliding mesh sehingga domain dibagi menjadi 2 (dua) subdomain yaitu rotating domain untuk turbin Savonius dan stationary domain untuk kanal. Fluida yang mengalir pada kanal adalah air dengan densitas 997,13 kg/m3 dengan variasi kecepatan 0,2 dan 0,3 m/s. Panjang deflector (l) divariasikan sebesar 1520, 496, 230, 133, 77, 36, dan 3 mm dengan lebar deflektor 133 mm. Pemodelan turbulensi yang digunakan adalah realizable k-ε dan dalam kondisi unsteady. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa penempatan deflektor pada sisi upstream pada semua variasi panjang deflektor terbukti efektif meningkatkan kinerja turbin air Savonius dimana panjang deflektor optimum l=230 mm diperoleh coefficient of power maksimum sebesar 0,518 pada tip speed ratio 0,896 dengan kecepatan 0,3 m/s sedangkan peningkatan coefficient of power maksimum tertinggi sebesar 55% dengan kecepatan 0,2 m/s.
=================================================================================================================================
To reduce the use of fossil fuels, water is a new and renewable energy that is clean, efficient and predictable. The hydrokinetic Savonius turbine is an alternative for generating electricity using new and renewable energy. The turbine that utilizes the drag force has a simple shape and can work at low speeds. However, its efficiency is the lowest compared to other turbines. Therefore, this research was carried out by placing a deflector to determine its effect on the performance of twin hydrokinetic Savonius turbines arranged side-by-side with returning blades near the canal wall. A 2-D numerical study was conducted using CFD software Ansys Fluent R2 2023. The model is twin hydrokinetic Savonius turbines with a blade diameter (D) of 60 mm, a shaft diameter (b) of 10 mm, and a characteristic length (L) of 110 mm while the canal 33L x 3.63L. This simulation uses the sliding mesh method so that the domain is divided into 2 (two) subdomains, namely the rotating domain for the Savonius turbine and the stationary domain for the canal. The fluid flowing in the canal is water with a density of 997.13 kg/m3 with velocity variations of 0.2 and 0.3 m/s. Deflector length (l) was varied by 1520, 496, 230, 133, 77, 36, and 3 mm with a deflector width of 133 mm. The turbulence modeling is realizable k-ε and in unsteady conditions. The results of this research show that the placement of the deflector on the upstream side at all variations in deflector length has proven effectively on improving the performance of the twin hydrokinetic Savonius turbines which the optimum deflector length of l=230 mm obtained a maximum coefficient of power of 0.518 at a tip speed ratio of 0.896 with a velocity of 0.3 m/ s while the highest maximum coefficient of power increase is 55% with a speed of 0.2 m/s.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Turbin air Savonius, side-by-side, deflektor, coefficient of power, coefficient of moment
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Tsalatsatul Maulidiyah
Date Deposited:	10 Feb 2024 02:22
Last Modified:	10 Feb 2024 02:22
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106732

Actions (login required)

View Item