Ranuh, I Gusti Irfan Adiyanto (2017) Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Sudut Penempatan Plat Datar Pengganggu di Depan Returning Blade Terhadap Performa Turbin Angin Savonius “Studi Kasus Untuk Rasio Panjang Plat Pengganggu Relatif Terhadap Diameter Sudu Turbin (L/D) = 1,0”. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2112100152_Undergraduate_Thesis.pdf - Published Version Download (2MB) | Preview |
Abstract
Indonesia merupakan Negara yang kaya akan sumber daya
alam, sumber daya yang saat ini banyak digunakan adalah sumber energi fossil, sumber daya ini seiring berjalannya waktu jumlah persediaannya akan habis. Oleh karena itu diperlukan pengembangan mengenai sumber daya alam diperbaharui, salah satu jenis sumber daya alam diperbaharui adalah sumber daya energi angin. Turbin angin tipe Savonius adalah salah satu tipe turbin angin yang memanfaatkan selisih gaya drag pada kedua sudu untuk memutar poros disambungkan ke generator listrik, semakin besar perbedaan gaya drag yang terjadi antara kedua sudu, semakin besar juga torsi yang di hasilkan, maka daya yang
dihasilkan juga semakin besar. Dalam penelitian kali ini untuk meningkatkan pefoma turbin angin Savonius, akan dipasang penghalang berupa plat datar yang diletakkan di depan returning blade agar selisih gaya drag pada kedua sudu semakin besar. Penelitian kali ini dilakukan pada wind tunnel subsonic open circuit penampang persegi delapan yang memiliki panjang 457 mm, tinggi 304 mm dan lebar 304 mm. Dengan menggunakan benda uji turbin angin Savonius dua sudu yang memiliki diameter sudu 60 mm, tinggi turbin 80 mm dan overlap 14 mm. untuk meningkatkan daya output yang dihasilkan, maka dalam penelitian kali ini turbin angin diberikan penghalang berupa plat datar penggangu yang diletakkan di depan returning blade dengan lebar 60 mm dan tinggi 150 mm. Dengan variasi bilangan Reynolds 6 x 104
, 7,5 x 104, dan 9 x 104 (dihitung)bedasarkan kecepatan free stream U dan panjang karakteristik L = 2D-a) serta variasi sudut halang penempatan plat datar pengganggu yaitu 0º ≤ α ≤ 90º dengan interval 5º . Pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran suhu wind tunnel menggunakan thermometer. Lalu menentukan frekuensi wind tunnel pada inverter agar mendapatkan kecepatan yang sesuai
dengan bilangan Reynolds yang digunakan, pengukuran
kecepatan ini menggunakan pitot static tube. Kemudian
pengambilan data RPM turbin menggunakan tachometer, torsi
statis dengan torquemeter, dan daya output turbin diukur
menggunakan multimeter yang dihubungkan dengan motor listrik
yang terhubung dengan poros turbin.
Hasil yang didapatkan pada penelitian kali ini menunjukkan
bahwa dengan pemberikan plat pengganggu dengan L/D=1
didepan returning blade turbin dapat meningkatkan peforma
turbin angin Savonius yang ditandai dengan peningkatan nilai
putaran (n), torsi statis (T), dan Coefficient of Power (CoP). Jika
dibandingkan dengan turbin tanpa diberikan pengganggu berupa
plat datar, turbin angin Savonius akan mengalami peningkatan
putaran maksimum pada sudut 35o dan Reynolds Number 6 x 104
dengan kenaikan mencapai 271%, untuk peningkatan torsi statis
maksimum dari turbin angin Savonius terjadi pada penempatan
sudut pengganggu 0o dan Reynold Number 9 x 104 dengan
kenaikan mencapai 820%, dan untuk peningkatan Coefficient of
Power maksimum dari turbin angin Savonius didapat pada
penempatan sudut pengganggu 35o dan bilangan Reynolds 6 x 104
dengan kenaikan mencapai 859%. Nilai Coefficient of Power
maksimum didapatkan pada TSR = 0,797.
================================================================================
Indonesia is one of the country that has a lot of natural
resources, currently the natural resource many used is a source of
fossil energy. Along with time, natural resources availability is
decreasing. To overcome the dependence towards fossils based
energy, research is needed to get a new renewable energy. One of
the alternative energy that has not been used optimally and has a
high potential to be developed is wind energy. Savonius wind
turbine is a type of wind turbines that utilize the difference of drag
force between two blade to rotate the shaft to be connected to an
electric generator and can work at low wind speeds in accordance
with characteristics in Indonesia. By placing the disturbance flat
plate in front of the returning blade of Savonius turbine, in order to
decreased the drag force on the returning blade, and the Savonius
wind turbine performance is expected to be increased. It is the
objective of this research.
In order to increasing the performance of Savonius wind
turbine having a diameter (D) of 60 mm and height (H) of 80 mm,
a flat plate having a width (L) of 60 mm and Height (T) of 150
mm is used as a disturbance located in front of returning blade of
turbine. This disturbance is located in various angle positions of
0º ≤ α ≤ 90º. The experiments are carried out in a subsonic open
circuit wind tunnel. This facility has a 457 mm long, with test section 304 mm x 304 mm. The free stream velocity of wind tunnel
could be adjusted to 8,77 m/s; 10,97 m/s; 13,16 m/s,
corresponding respectively to Reynolds number (Re) = 6,0 x 104;
7,5 x 104; 9,0 x 104 (based on equivalent length of L = (2D-a),
where b is the width of overlap of the two turbine blades, and the
free stream velocity). The velocity of wind is measured using a
pitot-static tube connected to the inclined manometer. The
rotation of turbine is measured by Tachometer, the static torque
is measured by Torque meter, and finally the power output of
turbine is determined by measuring of voltage and electric
current resulted by generator connecting to the shaft of Savonius
turbine.
The experimental result show that the usage of the
disturbance flat plate located in front of the returning blade, is
effective to increase the wind turbine performance. This is shown
by the rotation of turbine has maximal increase of 271% at
α=35o and Re = 6,0 x 104; static torque has maximal increase to
820% α=0o of Re = 9,0 x 104; and Coefficient of Power has
maximal increase of 859% at α=35o and Re = 6,0 x 104.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Turbin Savonius, plat datar pengganggu, coefficient of power, bilangan Reynolds |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | I Gusti Irfan Adiyanto Ranuh |
| Date Deposited: | 28 Sep 2017 03:28 |
| Last Modified: | 06 Mar 2019 07:27 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/44799 |
Actions (login required)
 |
View Item |