Studi Numerik Pengaruh Sudut Deflektor Terhadap Kinerja Hidrokinetik Savonius Tersusun Side-By-Side Pada Kanal Air Pendingin Pltu Paiton

Setiawan, Novianto Arif (2025) Studi Numerik Pengaruh Sudut Deflektor Terhadap Kinerja Hidrokinetik Savonius Tersusun Side-By-Side Pada Kanal Air Pendingin Pltu Paiton. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6007231039-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2027. Download (10MB) | Request a copy

Abstract

Energi air adalah jenis energi terbarukan yang memiliki potensi sangat besar di Indonesia. Turbin hidrokinetik merupakan salah satu mesin konversi energi yang merubah energi kinetik air menjadi energi mekanik. Turbin Savonius adalah salah satu jenis turbin hidrokinetik sumbu vertical yang memanfaatkan perbedaan gaya hambat pada kedua sudunya (returning blade dan advancing blade) untuk menghasilkan torsi sehingga turbin dapat berputar. Turbin Savonius memiliki efisiensi yang paling rendah dibandingkan dengan jenis turbin lainnya sehingga dilakukan upaya untuk meningkatkan kinerja turbin Savonius salah satunya yaitu dengan penggunaan deflektor. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh sudut deflektor terhadap kinerja dua turbin air Savonius yang tersusun side-by-side dengan sudu yang dipasang pada kanal air pendingin PLTU Paiton. Penelitian ini akan dilakukan secara simulasi numerik menggunakan software Ansys Fluent 2023 R2. Simulasi dilakukan dengan konfigurasi yaitu dua turbin side-by-side berputar searah dan berputar berlawanan arah. Variasi yang digunakan pada penelitian ini yaitu sudut deflektor dengan variasai 9 sudut deflektor α dan β yang berbeda. Turbin disimulasikan berada pada kanal air pendingin PLTU Paiton dengan ukuran kanal 15000 mm x 10000 mm dan kecepatan aliran air sebesar 2 m/s. Turbin yang digunakan yaitu turbin Savonius dua sudu dengan ukuran diameter sudu (D) 578 mm, diameter poros (b) 40 mm, diameter turbin (L) 1100 mm, tebal sudu (t) 8 mm, dan tinggi turbin (H) 1100 mm. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian deflektor pada sisi upstream secara efektif meningkatkan coefficient of power dan kemampuan self-starting turbin air Savonius pada semua variasi sudut deflektor. Coefficient of power maksimum turbin air Savonius sebesar 0,36033 diperoleh pada sudut deflektor β= 51,8° dan α= 48,05° pada tip speed ratio optimum 1,2.
==================================================================================================================================
Water energy is a type of renewable energy with enormous potential in Indonesia. Hydrokinetic turbines are machines that convert the kinetic energy of water into mechanical energy. The Savonius turbine is a type of vertical-axis hydrokinetic turbine that utilizes the difference in drag force between its two blades (returning and advancing blades) to generate torque and thus rotate the turbine. The Savonius turbine has the lowest efficiency compared to other turbine types, prompting efforts to enhance its performance, such as through the use of deflectors. This study aims to investigate the effect of deflector angles on the performance of two side-by-side Savonius water turbines installed in the cooling water channel of the Paiton Power Plant. The study employs numerical simulation using Ansys Fluent 2023 R2 software. The simulation involves two turbines rotating in the same and opposite directions. The research explores variations in deflector angles, specifically nine different angles denoted as α and β. The turbines are simulated within a cooling water channel at the Paiton Power Plant, which measures 15000 mm x 10000 mm, with a water flow velocity of 2 m/s. The turbines used are two-blade Savonius turbines with blade diameter (D) of 578 mm, shaft diameter (b) of 40 mm, turbine diameter (L) of 1100 mm, blade thickness (t) of 8 mm, and turbine height (H) of 1100 mm. The results of this study indicate that the installation of a deflector on the upstream side effectively increases the coefficient of power and the self-starting capability of the Savonius water turbine across all deflector angle variations. The maximum coefficient of power of the Savonius water turbine, 0.36033, was achieved at a deflector angle of β = 51.8° and α = 48.05° with an optimal tip speed ratio of 1,2.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Savonius, side-by-side, deflektor, coefficient of power, coefficient of moment, deflector,
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:	Novianto Arif Setiawan
Date Deposited:	04 Feb 2025 03:36
Last Modified:	04 Feb 2025 03:36
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118140

Actions (login required)

View Item