Studi Eksperimental tentang Pengaruh Sudut Deflektor di Depan Sudu Advancing dan Returning terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius

Parama, Yoshi Baswara (2024) Studi Eksperimental tentang Pengaruh Sudut Deflektor di Depan Sudu Advancing dan Returning terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201079-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Berdasarkan data BP Energy Outlook 2022, konsumsi energi total Indonesia pada tahun 2021 telah mencapai 8,31 Exajoule. Oleh karena itu, perlunya pemanfaatan Energi Baru Terbarukan (EBT) lebih banyak lagi agar dapat mengatasi permasalahan tersebut. Salah satu jenis EBT yang dapat dimanfaatkan di Indonesia adalah energi angin. Turbin tipe Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) dikenal dapat memanfaatkan energi angin walaupun kecepatannya relatif kecil seperti di Indonesia. Salah satu turbin jenis VAWT yang dapat digunakan adalah turbin angin Savonius. Penelitian ini dilakukan sebagai upaya meningkatkan performa turbin angin Savonius, yaitu dengan meletakkan deflektor di depan sudu advancing dan sudu returning. Deflektor di depan sudu advancing berfungsi untuk mengarahkan aliran ke sudu advancing sehingga meningkatkan gaya drag pada sudu tersebut. Deflektor di depan sudu returning berfungsi untuk menghalangi aliran menuju sudu returning sekaligus mengarahkan aliran menuju sudu advancing. Hal tersebut meningkatkan perbedaan gaya drag antara kedua sudu sehingga meningkatkan torsi serta daya yang dihasilkan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konfigurasi sudut deflektor di depan sudu advancing dan returning terhadap kinerja turbin angin Savonius.
Penelitian ini dilakukan dengan meletakkan deflektor di depan sudu advancing dengan konfigurasi sudut (α) sebesar 50°; 60°; 70°; 80°; 90° dan sudu returning dengan konfigurasi sudut (β) sebesar 15° Pada penelitian yang dilakukan ini, aliran angin dihasilkan oleh axial fan yang diberikan honeycomb untuk menjaga aliran tetap uniform. Untuk mengatur kecepatan aliran udara diperlukan voltage regulator dan kecepatan aliran angin diukur kembali dengana menggunakan anemometer. Pengukuran putaran menggunakan tachometer, pengukuran torsi statis menggunakan torquemeter, dan pengukuran torsi dinamis menggunakan brake dynamometer. Kecepatan yang digunakan adalah 5 m/s dan 7 m/s.
Pada konfigurasi deflektor dengan sudut β = 15°, sudut α = 60° merupakan sudut optimal. Deflektor dengan sudut α = 60° dan β = 15° menghasilkan peningkatan CoPmax sebesar 65,9% untuk kecepatan angin 5 m/s dan 54,3% untuk kecepatan angin 7 m/s. Selain itu, konfigurasi deflektor pada sudut tersebut menghasilkan peningkatan Cmmax sebesar 75,3% untuk kecepatan 5 m/s dan 72,8% untuk kecepatan 7 m/s. Selain itu, konfigurasi deflektor pada sudut tersebut menghasilkan peningkatan CTSmax sebesar 120,2% untuk kecepatan 5 m/s dan sebesar 55,2% untuk kecepatan 7 m/s.
============================================================================================================
Based on BP Energy Outlook 2022, Indonesia's total energy consumption in 2021 reached 8.31 Exajoules. Therefore, the utilization of more renewable energy sources (RES) is necessary to address this issue. One type of RES that can be harnessed in Indonesia is wind energy. Vertical Axis Wind Turbines (VAWT) are known for their ability to utilize wind energy even at relatively low speeds, as found in Indonesia. One type of VAWT that can be used is the Savonius wind turbine. This study was conducted to improve the performance of the Savonius wind turbine by placing deflectors in front of the advancing and returning blades. The deflector in front of the advancing blade directs the airflow towards the advancing blade, thereby increasing the drag force on that blade. The deflector in front of the returning blade blocks the airflow towards the returning blade while directing the airflow towards the advancing blade. This increases the difference in drag force between the two blades, thereby enhancing the torque and power generated. Therefore, this study aims to determine the optimal deflector angle configuration in front of the advancing and returning blades on the performance of the Savonius wind turbine.
This research was conducted by placing deflectors in front of the advancing blade with angle (α) configurations of 50°, 60°, 70°, 80°, 90° and in front of the returning blade with an angle (β) configuration of 15°. In this study, the wind flow was generated by an axial fan equipped with a honeycomb to maintain a uniform flow. A voltage regulator was used to adjust the airflow speed, and the wind speed was re-measured using an anemometer. Rotational speed was measured using a tachometer, static torque was measured using a torquemeter, and dynamic torque was measured using a brake dynamometer. The wind speeds used were 5 m/s and 7 m/s.
For the deflector configuration with an angle β = 15°, an angle α = 60° was found to be the optimal angle. A deflector with an angle α = 60° and β = 15° resulted in an increase in CoPmax of 65.9% at a wind speed of 5 m/s and 54.3% at a wind speed of 7 m/s. Additionally, the deflector configuration at this angle resulted in an increase in Cmmax of 75.3% at a wind speed of 5 m/s and 72.8% at a wind speed of 7 m/s. Moreover, the deflector configuration at this angle results in a CTSmax increase of 120.2% for a wind speed of 5 m/s and 55.2% for a wind speed of 7 m/s.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	coefficient of moment, coefficient of power, turbin angin Savonius, deflektor
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ266 Turbines. Turbomachines (General)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Yoshi Baswara Parama
Date Deposited:	09 Aug 2024 08:04
Last Modified:	09 Aug 2024 08:04
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/111952

Actions (login required)

View Item