Studi Eksperimental Pengaruh Silinder Sirkuler sebagai Pengontrol Pasif terhadap Kinerja Airfoil NACA 0026 "Studi Kasus untuk Rasio Diameter Silinder d/t = 1 dan Rasio Jarak R/c = 0.63; Variasi Sudut Penempatan Silinder = -45°, -30°, -15°, 0°, 15°, 30°, 45°; Variasi Kecepatan Angin 6 dan 12 m/s”

Qashmal, Muhammad Luthfan Alif (2026) Studi Eksperimental Pengaruh Silinder Sirkuler sebagai Pengontrol Pasif terhadap Kinerja Airfoil NACA 0026 "Studi Kasus untuk Rasio Diameter Silinder d/t = 1 dan Rasio Jarak R/c = 0.63; Variasi Sudut Penempatan Silinder = -45°, -30°, -15°, 0°, 15°, 30°, 45°; Variasi Kecepatan Angin 6 dan 12 m/s”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007221097-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (8MB) | Request a copy

Abstract

Pertumbuhan kebutuhan energi global yang pesat akibat perkembangan teknologi dan digitalisasi di era Industri 4.0 mendorong pentingnya pengembangan energi terbarukan yang efisien dan berkelanjutan. Menurut International Energy Agency, permintaan energi global mengalami pertumbuhan sebesar 2,2% pada tahun 2024. Angka pertumbuhan ini dinilai lebih cepat jika dibandingkan dengan tahun 2013 hingga 2023 yang memiliki rata-rata pertumbuhan permintaan energi global sebesar 1,3%. Salah satu sumber energi yang potensial adalah energi angin, khususnya melalui pengembangan turbin angin vertikal jenis Darrieus yang memiliki keunggulan dalam aplikasi kecepatan angin rendah. Namun, turbin Darrieus memiliki kelemahan pada efisiensi yang relatif rendah dibandingkan dengan jenis turbin angin lainnya. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk memahami pengaruh penggunaan pengontrol pasif silinder sirkuler dengan variasi sudut perletakkan terhadap kinerja airfoil NACA 0026 sebagai langkah awal dalam meningkatkan performa turbin Darrieus. Metode yang digunakan dalam penelitian ini merupakan eksperimen dengan tujuan menganalisis karakteristik aliran udara pada airfoil NACA 0026 dengan rasio d/t = 1 dan R/c = 0,63 dengan variasi posisi dan sudut perletakkan silinder sirkuler di sekitar leading edge airfoil.. Studi eksperimen ini dilakukan dengan mengaliri airfoil NACA 0026 yang dipasang pengontrol pasif silinder sirkuler dengan udara berkecepatan 6 m/s dan 12 m/s menggunakan wind tunnel yang kemudian dianalisis karakteristik alirannya. Parameter utama yang dianalisis meliputi lift coefficient (CL), drag coefficient (CD), pressure coefficient (CP ), dan rasio lift-to-drag (CL/CD) pada berbagai posisi silinder sirkuler. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan silinder sirkuler sebagai pengontrol pasif mampu memodifikasi distribusi tekanan dan karakteristik aliran di sekitar airfoil NACA 0026 sehingga memengaruhi nilai koefisien gaya angkat (CL), koefisien gaya hambat (CD), dan rasio gaya angkat terhadap gaya hambat (CL/CD). Nilai CL dan CD tertinggi diperoleh pada sudut penempatan silinder 45°. Berdasarkan rasio CL/CD, performa aerodinamis terbaik diperoleh pada sudut penempatan silinder 45° dengan nilai sebesar 0,3017 pada kecepatan aliran 6 m/s, sedangkan pada kecepatan 12 m/s diperoleh nilai maksimum sebesar 0,2422. Selain itu, peningkatan kecepatan aliran dari 6 m/s menjadi 12 m/s menyebabkan penurunan nilai koefisien gaya hambat pada seluruh konfigurasi yang diuji.
===============================================================================================================================
The rapid growth of global energy demand due to technological developments and digitalization in the Industry 4.0 era encourages the importance of developing efficient and sustainable renewable energy. According to the International Energy Agency, global energy demand will grow by 2,2% in 2024. This growth rate is considered faster compared to the 2013 to 2023 period, which had an average global energy demand growth of 1,3%. One potential energy source is wind energy, especially through the development of the Darrieus type of vertical wind turbine which has advantages in low wind speed applications. However, the Darrieus turbine has a weakness in its relatively low efficiency compared to other types of wind turbines. Therefore, this study was conducted to understand the effect of using a passive circular cylinder controller with varying placement angles on the performance of the NACA 0026 airfoil as a first step in improving the performance of the Darrieus turbine. The method used in this study is an experiment with the aim of analyzing the characteristics of airflow on the NACA 0026 airfoil with a ratio of d/t = 1 and R/c = 0,63 with variations in the position and angle of the circular cylinder placement around the leading edge of the airfoil. The selected angular placement positions are -45o, -30o, -15o, 0o, 15o, 30o, and 45o. This experimental study was carried out by flowing the NACA 0026 airfoil installed with a passive circular cylinder controller with air speeds of 6 m/s and 12 m/s using a wind tunnel and then analyzing the flow characteristics. The main parameters analyzed include the lift coefficient (CL), drag coefficient (CD), pressure coefficient (CP), and lift-to-drag ratio (CL/CD) at various circular cylinder positions.The results showed that the addition of a circular cylinder as a passive flow control device was able to modify the pressure distribution and flow characteristics around the NACA 0026 airfoil, thereby affecting the lift coefficient (CL), drag coefficient (CD), and lift-to-drag ratio (CL/CD). The highest values of CL and CD were obtained at a cylinder stagger angle of 45°. Based on the CL/CD ratio, the best aerodynamic performance was achieved at a stagger angle of 45°, with a maximum value of 0.3017 at a flow velocity of 6 m/s, while a maximum CL/CD value of 0.2422 was obtained at a flow velocity of 12 m/s. In addition, increasing the flow velocity from 6 m/s to 12 m/s resulted in a reduction in the drag coefficient for all tested configurations.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Airfoil NACA 0026, Drag Coefficient, Lift Coefficient, Pengontrol Pasif, Pressure Coefficient, Silinder Sirkuler,Circular Cylinder, Drag Coefficient, Lift Coefficient, NACA 0026 Airfoil, Passive Controller, Pressure Coefficient
Subjects:	Q Science Q Science > QC Physics Q Science > QC Physics > QC151 Fluid dynamics
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Luthfan Alif Qashmal
Date Deposited:	29 Jul 2026 01:13
Last Modified:	29 Jul 2026 01:13
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/138792

Actions (login required)

View Item