Studi Numerik Turbin Angin Darrieus-Savonius dengan Variasi Diameter Sudu Darrieus ke Poros Turbin

Fontana, Kamal (2017) Studi Numerik Turbin Angin Darrieus-Savonius dengan Variasi Diameter Sudu Darrieus ke Poros Turbin. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2113106044_Undergraduate Theses.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Energi adalah suatu hal yang tidak dapat dipisahkan oleh kehidupan manusia, hampir seluruh aktivitas memerlukan energi sebagai penggerak kehidupan. Saat ini kebutuhan energi Indonesia semakin tahun semakin meningkat seiring dengan laju pertumbuhan pembangunan dan pola hidup masyarakat. Peningkatan ini terjadi hampir di semua sektor, sektor industri, transportasi, komersial, pembangkit listrik, rumah tangga dan lainnya. Selain biomassa, konsumsi energi final Indonesia masih bertumpu pada konsumsi bahan bakar minyak (BBM), meskipun peran energi batubara dan gas bumi belum setinggi BBM, namun kedua jenis energi tersebut mengalami kenaikan yang cukup tinggi. Oleh karena itu Pemanfaatan energi terbarukan menjadi hal menarik karena energi yang cukup murah dan tidak akan pernah habis. Energi terbarukan salah satunya adalah dengan memanfaatkan energi angin yang tersedia dimanapun dan kapanpun. Penelitian tentang turbin angin harus diteliti terlebih dahulu sebelum diaplikasikan pada kehidupan nyata supaya turbin angin tersebut memiliki efisiensi yang cukup tinggi.
Studi numerik tentang pengaruh diameter sudu Darrieus ke poros turbin pada instalasi turbin angin Darrieus-Savonius model mini turbin skala 1:10 dua dimensi dilakukan untuk mengetahui nilai konfigurasi yang lebih baik. Studi numerik ini dilakukan pada software STAR-CCM+ 9.02.007-R8. Variasi yang dilakukan yaitu dengan memberikan lima macam variasi diameter sudu Darrieus ke poros turbin sebesar 200 mm, 234 mm, 268 mm, 308 mm dan 346 mm dengan variasi kecepatan 5 m/s, 10 m/s dan 15 m/s.
Hasil penelitian yang diharapkan adalah kontur kecepatan dan tekanan sehingga dapat diketahui karakteristik aliran yang melewati turbin angin. Juga akan didapatkan grafik koefisien daya dari masing-masing konfigurasi turbin angin Darrieus-Savonius. Hasil tersebut nantinya akan dianalisa sehingga menghasilkan suatu kesimpulan turbin angin dengan diameter sudu Darrieus ke poros manakah yang memiliki nilai efisiensi paling baik.
Koefisien daya maksimum yang dapat dicapai oleh turbin angin Darrieus-Savonius ini adalah sebesar 0.038 pada TSR 12.71 dengan σ 0.223 sedangkan koefisien daya terendah sebesar -0.004 pada TSR 15.22 dengan σ 0.172. Artinya bahwa turbin angin Darrieus Savonius memiliki kondisi optimum dengan D 268 mm pada kecepatan angin 10 m/s. Sedangkan kondisi yang harus dihindari oleh turbin angin Darrieus-Savonius yaitu dengan D 346 mm pada kecepatan angin 5 m/s.

Kata kunci : Studi Numerik, 2 Dimensi, Energi Terbarukan, Turbin Angin, Darrieus-Savonius, Koefisien Daya.
=========================================================
Energy is a thing that can not be separated by human life, almost all activities require energy as a driver of life. Currently Indonesia's energy needs are increasing every year in line with the growth rate of development and people's lifestyle. This increase occurred in almost all sectors, industrial sectors, transportation, commercial, power plants, household and others. In addition to biomass, Indonesia's final energy consumption is still based on fuel consumption (BBM), although the role of coal and natural gas energy has not been as high as fuel, but both types of energy have increased quite high. Therefore, the utilization of renewable energy becomes attractive because the energy is cheap enough and will never run out. Renewable energy one of them is by utilizing wind energy available wherever and whenever. Research on wind turbines must be investigated before they are applied in real life so that the wind turbine has high efficiency.
A numerical study of the effect of the diameter of the Darrieus blade to the turbine shaft on the installation of a wind turbine Darrieus-Savonius mini-turbine model of a two-dimensional 1:10 scale was performed to find out better configuration values. This numerical study was performed on STAR-CCM + 9.02.007-R8 software. The variation is by giving five variations of Darrieus blade diameter to turbine shaft of 200 mm, 234 mm, 268 mm, 308 mm and 346 mm with variation of 5 m / s, 10 m / s and 15 m / s.
The expected result is the contour of velocity and pressure so that we can know the flow characteristics passing through the wind turbine. There will also be a graph of the power coefficients of each configuration of the Darrieus-Savonius wind turbine. The result will be analyzed to produce a wind turbine conclusion with the diameter of Darrieus blade to which axis has the best efficiency value.
The maximum power coefficient that can be achieved by the Darrieus-Savonius wind turbine is 0.038 at TSR 12.71 with σ 0.223 while the lowest power coefficient is -0.004 at TSR 15.22 with σ 0.172. Meaning that Darrieus Savonius wind turbine has optimum conditions with D 268 mm at wind speed of 10 m / s. While conditions that must be avoided by Darrieus-Savonius wind turbine is with D 346 mm at a wind speed of 5 m / s.

Keywords: Numerical Study, 2 Dimensions, Renewable Energy, Wind Turbine, Darrieus-Savonius, Power Coefficient.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Additional Information:	RSM 621.406 Fon s
Uncontrolled Keywords:	Numerical Study, 2 Dimensions, Renewable Energy, Wind Turbine, Darrieus-Savonius, Power Coefficient.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Kamal Fontana
Date Deposited:	09 Feb 2018 04:07
Last Modified:	09 Feb 2018 04:07
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/47193

Actions (login required)

View Item