Studi Eksperimental tentang Pengaruh Sudut Deflektor di Depan Sudu Advancing dan Returning terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius “Studi kasus untuk Deflektor dengan sudut α = 50˚,60˚,70˚, 80˚, 90˚ dan sudut β = 60˚pada kecepatan Angin 5 dan 7 m/s”

Nugroho, Arif Prasetyo (2024) Studi Eksperimental tentang Pengaruh Sudut Deflektor di Depan Sudu Advancing dan Returning terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius “Studi kasus untuk Deflektor dengan sudut α = 50˚,60˚,70˚, 80˚, 90˚ dan sudut β = 60˚pada kecepatan Angin 5 dan 7 m/s”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201086-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Dengan populasi penduduk yang terus bertambah di Indonesia, kebutuhan akan energi juga meningkat secara signifikan. Namun, ketergantungan pada energi fosil, yang merupakan sumber utama energi saat ini, menimbulkan keprihatinan akan kelangkaan sumber daya tersebut. Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) memperkirakan bahwa cadangan minyak bumi di Indonesia akan habis dalam 9,5 tahun kedepan. Di tengah tantangan tersebut, negara-negara sedang beralih ke Energi Baru Terbarukan (EBT) sebagai solusi untuk memenuhi kebutuhan energi tersebut. Potensi EBT di Indonesia, terutama energi angin, sangat besar namun pemanfaatannya masih rendah dibandingkan dengan potensinya. Salah satu teknologi yang dapat dimanfaatkan untuk mengubah energi angin menjadi energi listrik adalah Turbin tipe Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) jenis Savonius. Penelitian ini dilakukan sebagai upaya untuk meningkatkan kinerja turbin angin Savonius dengan menempatkan deflektor di depan sudu advancing dan sudu returning. Fungsi dari deflektor di depan sudu advancing untuk mengarahkan aliran udara ke sudu advancing, sehingga meningkatkan gaya drag pada sudu tersebut. Sementara itu, deflektor yang diletakkan di depan sudu returning bertujuan untuk menghambat aliran udara ke sudu returning dan sekaligus mengarahkan aliran udara ke sudu advancing. Dengan demikian, Selisih gaya drag antara kedua sudu dapat ditingkatkan, yang pada akhirnya akan meningkatkan torsi dan daya yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konfigurasi optimum sudut deflektor di depan sudu advancing dan returning terhadap kinerja turbin angin Savonius
Pada penelitian ini dilakukan percobaan dengan menempatkan deflektor di depan sudu advancing dengan sudut konfigurasi (α) sebesar 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, sedangkan sudu returning memiliki sudut konfigurasi (β) sebesar 60°. Untuk menghasilkan aliran udara, digunakan axial fan yang dilengkapi dengan honeycomb untuk menjaga aliran tetap merata. Kecepatan aliran udara diatur menggunakan voltage regulator, dan diukur kembali dengan anemometer. Pengukuran putaran dilakukan dengan tachometer, sedangkan torsi statis diukur menggunakan torquemeter, dan torsi dinamis diukur menggunakan brake rope dynamometer. Kecepatan yang digunakan dalam eksperimen ini adalah 5 m/s dan 7 m/s dengan bilangan reynolds sebesar 96.508 dan 135.112.
Hasil yang diperoleh adalah peletakkan deflektor di depan sudu advancing dan sudut returning dengan konfigurasi kedua,yaitu, pada sudut α = 60° dan β = 60° memiliki peningkatan nilai coefficient of power tertinggi dibandingkan dengan konfigurasi lainya untuk semua variasi kecepatan. Peningkatan maximum coefficient of power tertinggi terjadi pada kecepatan 5 m/s sebesar 145,39%. Peningkatan nilai maximum coefficient of moment pada konfigurasi kedua juga lebih baik dibandingkan pada konfigurasi lainya dengan nilai maximum coefficient of moment terbaik pada kecepatan 7 m/s sebesar 80,58% serta peletakkan deflektor di depan sudu advancing dan returning pada setiap konfigurasi yang diteliti dapat meningkatkan kemampuan self-starting turbin angin Savonius dibandingkan turbin konvensional.

========================================================================================================================
With the growing population in Indonesia, the demand for energy has also increased significantly. However, reliance on fossil fuels, which are the main source of energy today, raises concerns about the scarcity of these resources. The Minister of Energy and Mineral Resources (MEMR) estimates that Indonesia's petroleum reserves will be depleted in the next 9.5 years. In the midst of these challenges, countries are turning to renewable energy as a solution to fulfil their energy needs. The potential of renewable energy in Indonesia, especially wind energy, is huge but its utilisation is still low compared to its potential. One technology that can be utilised to convert wind energy into electrical energy is the Savonius type Vertical Axis Wind Turbine (VAWT). This research was conducted as an effort to improve the performance of the Savonius wind turbine by placing a deflector in front of the advancing blade and the returning blade. The function of the deflector in front of the advancing blade is to direct the airflow to the advancing blade, thus increasing the drag force on the blade. Meanwhile, the deflector placed in front of the returning blade aims to inhibit the airflow to the returning blade and simultaneously direct the airflow to the advancing blade. Thus, the drag force difference between the two blades can be increased, which in turn will increase the torque and power generated by the Savonius wind turbine. Therefore, this study aims to determine the optimum configuration of the deflector angle in front of the advancing and returning blades on the performance of the Savonius wind turbine.
In this study, experiments were conducted by placing the deflector in front of the advancing blade with a configuration angle (α) of 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, while the returning blade had a configuration angle (β) of 60°. To generate airflow, an axial fan equipped with a honeycomb is used to keep the flow even. The airflow speed is regulated using a voltage regulator and measured again with an anemometer. The rotation measurement is done with a tachometer, while the static torque is measured using a torquemeter, and the dynamic torque is measured using a brake dynamometer. The speeds used in this experiment are 5 m/s and 7 m/s with Reynolds numbers of 96,508 and 135,112.
The results obtained are the placement of the deflector in front of the advancing blade and the angle of returning with the second configuration, namely, at angles α = 60° and β = 60° has the highest increase in the coefficient of power value compared to other configurations for all speed variations. The highest increase in maximum coefficient of power occurred at a speed of 5 m/s by 145.39%. The increase in the maximum coefficient of moment value in the second configuration is also better than in other configurations with the best maximum coefficient of moment value at a speed of 7 m/s by 80.58% and the placement of deflectors in front of the advancing and returning blades in each configuration studied can improve the self-starting ability of Savonius wind turbines compared to conventional turbines

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	coefficient of moment, coefficient of power, turbin angin Savonius, deflektor coefficient of moment, coefficient of power, Savonius Wind Turbine, deflector
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC151 Fluid dynamics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Arif Prasetyo Nugroho
Date Deposited:	08 Aug 2024 12:57
Last Modified:	08 Aug 2024 12:57
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/112650

Actions (login required)

View Item