Fauzy, Annas (2017) Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Sudut Penempatan Plat Datar Pengganggu Di Depan Returning Blade Terhadap Performa Turbin Angin Savonius “Studi Kasus Untuk (L/D) = 1; Θ = 0º ≤ Θ ≤ 90º ; Bilangan Reynolds = 3,0 X 104 ; 6,0 X 104 Dan 9,0 X. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2113 100 044 - Undergraduate_Theses.pdf - Published Version Download (3MB) | Preview |
Abstract
Energi adalah masalah klasik yang sering dijumpai dalam berbagai aspek kehidupan. Kondisi cadangan bahan bakar fosil semakin menipis seiring besarnya angka eksploitasi sumber daya alam tak terbarui. Banyak sekali energi bebas yang dapat dimanfaatkan, salah satunya energi angin. Energi angin ini dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan generator dan turbin angin. Banyak tipe turbin angin yang digunakan, termasuk turbin angin Savonius. Turbin ini memiliki konstruksi rotor tegak lurus dengan sumbu vertikal. Turbin angin Savonius mempunyai desain yang sederhana dan membutuhkan cost yang rendah dibanding turbin tipe lain. Tetapi turbin angin Savonius memiliki kelemahan, salah satunya adalah efisiensi yang rendah. Salah satu cara untuk meningkatkan performa turbin angin Savonius adalah meletakkan plat pengganggu di depan returning blade.
Penelitian ini menggunakan sumber aliran udara eksternal dari axial fan dengan bilangan Reynolds 3,0 x 104 ; 6,0 x 104 dan 9,0 x 104 dengan berdasarkan pada panjang karakteristik d = 2D-b (dimana D adalah diameter sudu turbin, b adalah lebar overlap sudu turbin) dan kecepatan aliran udara. Kecepatan aliran udara dari axial fan diatur menggunakan voltage regulator untuk mengatur kecepatan putar fan. Selanjutnya aliran udara diarahkan menuju honeycomb terlebih dahulu sebelum menuju benda uji. Benda uji yang digunakan adalah turbin angin Savonius dengan diameter dan tinggi masing-masing 101,6 mm dan 300 mm. Plat pengganggu dengan lebar, tinggi dan tebal masing-masing 101,6 mm, 300 mm dan 3 mm yang ditempatkan di depan returning blade dengan sudut penempatan plat divariasikan dari 0° sampai dengan 90° dengan kenaikan 5o. Dari variasi ini diukur kecepatan putar turbin menggunakan tachometer, torsi statis dengan menggunakan torque meter serta torsi dinamis dari turbin diukur menggunakan brake dynamometer.
Pada penelitian ini dihasilkan pada Re 3,0 x 104 kenaikan maksimum dari kecepatan putar sebesar 1,129 kali, pada Re 6,0 x 104 kenaikan kecepatan putar maksimum sebesar 1,240 kali dan pada Re 9,0 x 104 kenaikan kecepatan putar maksimum sebesar 1,132 kali. Pada Re 3,0 x 104 nilai torsi statis meningkat sebesar 1,9 kali dibandingkan tanpa plat pengganggu, Re=〖6,0 x10〗^4 nilai torsi statis menengkat sebesar 2,03 kali disbanding tanpa plat pengganggu, dan pada Re 9,0 x 104 kenaikan torsi statis hingga 2,47 kali disbanding tanpa plat pengganggu. Coefficient of Power dari turbin meningkat hingga 1,16 kali lipat dibanding tanpa plat pengganggu pada Re 3,0 x 104. Pada Re=〖6,0 x10〗^4 Coefficient of Power turbin meningkat sebesar 1,4 kali lipat disbanding tanpa plat pengganggu dan pada Re 9,0 x 104 kenaikan Coefficient of Power sebesar 1,002 kali lipat dibanding tanpa plat pengganggu. Untuk semua bilangan Reynolds yang digunakan dalam penelitian ini didapatkan sudut bukaan plat pengganggu optimum bernilai 0o.
==================================================================
Energy is the classic problem that encountered in many kinds of aspect. The diminish of fuel reserve are increase due to exploitation of non renewable resource. There are many kinds of free energy that can be utilized, such as wind energy. This kind of energy can be convert into electrical energy with generator and wind turbine. There is many kinds of wind turbine, such as Savonius wind turbine. This turbine has the construction like a vertical rotor. Simple design and low cost material are the advantage of this type of turbine, but low efficient are the lack of this turbine. So, the objective of this study is to increase the performance of the Savonius wind turbine by placing an obstacle plate in front of its returning blade.
This research use the air flow from the mounted axial fan with Reynolds number 3.0 x 104; 6.0 x 104; and 9.0 x 104, based on the characteristic length witches 2D-b (where D is the diameter of turbine and b is the width of blades turbine overlap) and the wind speed. The dimension of the turbine are 101.6 mm of diameters (D) and 300 mm of height (H). The dimension of the obstacle plate are 101.6 mm of width (L) and 300 mm of height (H) and 3 mm of thickness (t). This plate is placed in front of the returning blade with the variation of plate angle from 0o to 90o. In this experimental, the tachometer is used for measuring the rotation of the rotor turbine the static torque is measured by torque meter and brake dynamometer is used for measuring the dynamic torqueof turbine.
The result of this experiment shows that for the Reynolds number of 3.0 x 104 the increament rotation of turbine with obstacle plate is 1.129 times higher than without obstacle plate. The addition of Reynolds number into 6.0 x 104 the rotation of turbine raise up to 1.240 times higher than without obstacle plate. After that, with Reynolds number of 9.0 x 104 the increament rotation of turbine are 1.132 times than without obstacle plate. The value of static torque with Reynolds number 3.0 x 104 are increase up to 1.9 times than without obstacle plate. The addition of Reynolds number into 6.0 x 104 obtained 2.03 times increament of static torque than without obstacle plate. After that for the Reynolds number of 9.0 x 104 the increament of static torque are 2.47 times than without obstacle plate. The value of Coefficient of Power (CoP) for the Reynolds number of 3.0 x 104 with obstacle plate is 1.16 times higher than without obstacle plate. Than, for the Reynolds number of 6.0 x 104 the increament of Coefficient of Power (CoP) is 1.4 times higher than without obstacle plate. After that, for the Reynolds number of 9.0 x 104 the increament of Coefficient of Power (CoP) is 1.002 times higher than without obstacle plate. Finally, the best angle of obstacle plate is 0o. In this angle, shows the best increament result of rotation of turbine, static torque, and coefficient of power
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Kata Kunci : Aliran eksternal, performa turbin, plat pengganggu, turbin Savonius |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Annas Fauzy |
| Date Deposited: | 22 Nov 2017 06:44 |
| Last Modified: | 08 Mar 2019 03:26 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/46182 |
Actions (login required)
 |
View Item |