Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius Dengan Penempatan Silinder Pengganggu Di Depan Returning Blade Dan Di Samping Advancing Blade “Studi Kasus untuk Ukuran Silinder Pengganggu d/D = 0,5; Y/D = 1,32; S/D = 1,37 dengan Kecepatan Angin 4;5;6; dan 7 m/s”

Chandra, Kornelius (2022) Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius Dengan Penempatan Silinder Pengganggu Di Depan Returning Blade Dan Di Samping Advancing Blade “Studi Kasus untuk Ukuran Silinder Pengganggu d/D = 0,5; Y/D = 1,32; S/D = 1,37 dengan Kecepatan Angin 4;5;6; dan 7 m/s”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000070-Undergraduate Thesis.pdf Download (5MB)

Abstract

Indonesia adalah negara dengan jumlah penduduk terbesar keempat di dunia dengan populasi sebesar 275 juta jiwa. Dengan populasi sebesar itu, tentunya kebutuhan akan energi listrik juga sangat tinggi. Indonesia memiliki potensi energi angin yang diidentifikasi sekitar 978 MW. Potensi tenaga angin Indonesia di darat kekuatannya terbatas, dengan kecepatan angin rata – rata antara 3 m/s hingga 7 m/s. Turbin angin yang optimal diterapkan sesuai kecepatan angin di Indonesia adalah turbin Savonius. Turbin Savonius memiliki kelemahan yaitu memiliki efisiensi paling rendah dibandingkan dengan turbin angin tipe lainnya, sehingga studi eksperimen ini dilakukan dengan menambah silinder pengganggu pada turbin Savonius dan dengan dua konfigurasi berbeda yang bertujuan untuk membandingkan performa dan lebih lagi meningkatkan efisiensi turbin Savonius. Penelitian ini dilakukan secara eksperimental dengan menggunakan turbin angin Savonius yang memiliki dua buah sudu dengan diameter sudu turbin (D) sebesar 165,2 mm, diameter end plate (Do) sebesar 320 mm, tinggi (H) sebesar 298 mm, dan diameter poros (b) sebesar 19 mm. Pada penelitian ini digunakan silinder pengganggu berbentuk silinder dengan diameter (d) sebesar 83 mm dan dengan dua macam konfigurasi instalasi silinder yang berbeda. Konfigurasi pertama dilakukan dengan memasang silinder pengganggu di samping advancing blade, sedangkan konfigurasi kedua dilakukan dengan silinder pengganggu di samping advancing blade dan di depan returning blade. Penelitian ini dilakukan dengan perbandingan d/D = 0,5 dan dengan variasi kecepatan angin 4;5;6;7 m/s, serta variasi Y/D = 1,32; S/D = 1,37. Eksperimen dilakukan dengan menggunakan sumber angin yang dihembuskan oleh axial fan dan dibantu dengan Honeycomb di depannya agar aliran udara yang mengalir uniform. Axial fan yang digunakan dibantu oleh alat pendukung voltage regulator dan stavolt untuk mengatur kecepatan aliran udara. Pengukuran kecepatan aliran udara menggunakan anemometer. Pengukuran putaran turbin menggunakan tachometer. Kemudian pengukuran torsi statis dilakukan dengan torquemeter dan torsi dinamis dilakukan dengan brake dynamometer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan menambahkan silinder pengganggu di samping advancing blade dan di depan returning blade dapat meningkatkan kinerja turbin angin Savonius pada kecepatan angin 4 m/s saja. Hal ini berdasarkan peningkatan torsi statis turbin, Coefficient of Power, dan Coefficient of Moment dengan penggunaan dua silinder pengganggu yang dibandingkan dengan turbin angin Savonius konvensional. Peningkatan performa diperoleh pada kecepatan angin 4 m/s dengan penggunaan silinder pengganggu pada jarak Y/D = 1,32, S/D = 1,37 dan ukuran d/D = 0,5 diperoleh peningkatan CoP maksimum dan CM maksimum sebesar 31,31% dan 6,38%. Serta penggunaan dua silinder pengganggu mampu meningkatkan kemampuan self starting pada turbin Savonius pada beberapa posisi sudut blade untuk semua variasi kecepatan.
==================================================================================================================================
Indonesia is the fourth most populous country in the world with a population of 275 million. With a population of that size, of course, the need for electrical energy is also very high. Indonesia has identified wind energy potential of around 978 MW. Indonesia's wind power potential on land is limited, with average wind speeds between 3 m/s to 7 m/s. The optimal wind turbine applied according to the wind speed in Indonesia is the Savonius turbine. The Savonius turbine has the disadvantage that it has the lowest efficiency compared to other types of wind turbines, so this experimental study was carried out by adding a disturbance cylinder to the Savonius turbine and with two different configurations aimed at comparing performance and further increasing the efficiency of the Savonius turbine. This research was carried out experimentally using a Savonius wind turbine which has two blades with a turbine blade diameter (D) of 165.2 mm, an end plate diameter (Do) of 320 mm, a height (H) of 298 mm, and a shaft diameter (b) by 19 mm. In this study, a cylindrical intruder cylinder with a diameter (d) of 83 mm was used and with two different configurations of cylinder installations. The first configuration is done by installing a disturbance cylinder next to the advancing blade, while the second configuration is carried out with a disturbing cylinder next to the advancing blade and in front of the returning blade. This research was conducted with a ratio of d/D = 0.5 and with variations in wind speed of 4;5;6;7 m/s, and variations of Y/D = 1.32; S/D = 1.37. The experiment was carried out using
a wind source blown by an axial fan and assisted by Honeycomb in front of it so that the air flow was uniform. The axial fan used is assisted by a voltage regulator and stavolt support device to regulate the speed of air flow. Measurement of air flow velocity using an anemometer. Turbine rotation measurement using a tachometer. Then the measurement of static torque is carried out with a torquemeter and dynamic torque is carried out with a brake dynamometer. The results showed that by adding a nuisance cylinder beside the advancing blade and in front of the returning blade, it can improve the performance of the Savonius wind turbine at a wind speed of 4 m/s only. This is based on the increase in turbine static torque, Coefficient of Power, and Coefficient of Moment with the use of two disruptive cylinders compared to conventional Savonius wind turbines. The increase in performance was obtained at a wind speed of 4 m/s with the use of a tampering cylinder at a distance of Y/D = 1.32, S/D = 1.37 and the size d/D = 0.5, the maximum CoP and CM increase were 31,31% and 6.38%. And the use of two disturbance cylinders can increase the self-starting ability of the Savonius turbine at several blade angle positions for all speed variations.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 621.406 Cha s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	Advancing Blade, Putaran Turbin, Returning Blade, Silinder Pengganggu, Studi Eksperimen, Torsi Dinamis, Torsi Statis, Turbin Savonius,Advancing Blade, Disturbance Cylinder, Dynamic Torque, Experimental Study, Returning Blade, Savonius Turbine, Static Torque, Turbine Rotation
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	20 Feb 2025 04:28
Last Modified:	20 Feb 2025 04:28
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118822

Actions (login required)

View Item