Studi Numerik Performansi Turbin Hidrokinetik Tipe Darrieus Tiga Lengan Konfigurasi Cascade-Dual Stage

Prasetyo, Daru Kresna (2026) Studi Numerik Performansi Turbin Hidrokinetik Tipe Darrieus Tiga Lengan Konfigurasi Cascade-Dual Stage. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5009211011-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Fluktuasi torsi yang terjadi pada Turbin Darrieus memengaruhi kinerja generator dalam menghasilkan listrik. Salah satu solusi yang menjadi inovasi mengatasi hal ini adalah konfigurasi turbin standar diubah menjadi cascade-dual stage yang mampu mengatasi fluktuasi tersebut. Penelitian ini mempelajari susunan konfigurasi cascade dual stage lebih lanjut yang menghasilkan perfroma lebih baik dengan menggunakan simulasi CFD. Penelitian ini menggunakan dua pendekatan yaitu simulasi dua dimensi untuk mendapatkan kecepatan putar rata-rata turbin dengan pendekatan hukum kekekalan momentum dan simulasi tiga dimensi untuk mendapatkan torsi dan daya rata-rata yang dihasilkan turbin. Hasil menunjukkan kecepatan aliran fluida memiliki peranan besar dalam kecepatan putar, lama self-start, torsi, dan daya yang dihasilkan turbin. Penambahan bilah berdampak pada kenaikan beban putar dari turbin sehingga kecepatan putar yang dihasilkannya juga turun. Sistem konfigurasi dual stages nyatanya tidak bisa mengurangi tingkat fluktuasi yang dihasilkan oleh konfigurasi single stage, tetapi penggunaan dual stage ini bisa menaikkan torsi yang dihasilkan. Konfigurasi bilah yang paling optimal ditunjukkan oleh konfigurasi R-0.4R dan R-0.6R-0.4R yang hasil fluktuasinya paling rendah dibandingkan konfigurasi cascade dual stages lainnya. Konfigurasi R-0.4R menghasilkan efisiensi tertinggi 31% dan konfigurasi R-0.6R-0.4R menghasilkan efisiensi tertinggi 35%. Hasil efisiensi data lainnya sejalan dengan batas Betz dengan rentang efisiensi yang dihasilkan tidak lebih dari 40%.
=====================================================================================================================================
The torque’s fluctuation in Darrieus Turbine affect the generator performance to produce electricity, One of innovation to solve this issue is cascade dual-stage configuration which helps high peak-to-peak torque fluctuation. This research study about advanced configurations for cascaded dual stage to find best configurations for improving turbine performance using CFD simulation. This simulations apply two simulations approach, that are two-dimensional simulation to estimate the average of rotational speed using conservation angular momentum-law, and a three-dimensional simulation to determine the average torque and power output. Results show that for free-stream velocity strongly influences the rotational speed of turbine, self-starting time, torque, and the power output. Increasing number of blades raises rotational load taht reduce the value of rotational speed. Dual stages configurations does not reduce torque fluctuation but capable for increasing the torque output. Optimal blade configuration has shown in R-0.4R and R-0.6R-0.4R configuration which low torque fluctuation level and high efficiency. The R-0.4R configurations achieves highest efficiecny of 31% whereas R-0.6R-0.4R configuration reaches highest efficiency 35%. The efficiency of the remaining configurations are consistent with the Betz limit.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Batas Betz, Cascade Dual Stages, Hidrodinamika, Turbin Darrieus, Wake
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ266 Turbines. Turbomachines (General)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Daru Kresna Prasetyo
Date Deposited:	02 Feb 2026 07:07
Last Modified:	02 Feb 2026 07:07
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/131615

Actions (login required)

View Item