KAWI, CLARISSA (2018) Studi Eksperimental Pengaruh Silinder Pengganggu Terhadap Performa Turbin Angin Savonius “Studi Kasus untuk d/D = 0,2; Jarak S/D = 1,4; Reynolds number= 9,7 x 10^4; 1,45 x 10^5; 1,78 x 10^5, dengan y/D= 0;0,25;0,5”. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111440000025-Undergraduate_Theses_CLARISSA.pdf - Accepted Version Download (1MB) | Preview |
Abstract
Energi menyumbang peran yang besar dalam menunjang kehidupan manusia.Indonesia memiliki potensi sumber daya energi baru terbarukan (EBT) yang cukup besar dengan variasi yang cukup beragam. Salah satu energi baru yang bisa dimanfaatkan adalah angin. Energi angin memiliki banyak manfaat. Salah satu pemanfaatan angin digunakan untuk menggerakan turbin. Energi angin dapat dikonversikan ke dalam bentuk energi listrik. Salah satu jenis turbin angin yang dapat dimanfaatkan adalah turbin angin Savonius. Turbin angin Savonius cocok digunakan pada kecepatan rendah seperti di Indonesia yang berkisar antara 3-6 m/s.Daya yang dihasilkan turbin angin Savonius terjadi akibat perbedaan gaya drag antara kedua sudu turbin, advancing blade dan returning blade. Akan tetapi, turbin angin Savonius memiliki effisiensi yang rendah. Sehingga perlu untuk meningkatkan performa turbin angin Savonius dengan cara menempatkan silinder penggangu di depan returning blade.
Untuk mencapai tujuan tersebut, penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen pada kondisi udara terbuka dengan angin dari sebuah axial fan yang diseragamkan dengan honeycomb. Turbin angin Savonius memiliki dua sudu dan diberi penghalang berupa silinder dengan variasi posisi silinder tegak lurus arah angin masuk (y). Digunakan turbin Savonius berdiameter sudu (D) sebesar 165,2 mm serta rasio antara silinder penghalang terhadap diameter sudu turbin (d/D) sebesar 0,2. Variasi posisi silinder penghalang tegak lurus arah datang angin terhadap diameter sudu turbin (y/D) = 0;0,25;0,5 pada Reynolds number =9,7 x 104; 1,45 x 105; 1,78 x 105 dan variasi jarak silinder penghalang dengan returning blade terhadap diameter sudu turbin (S/D) sebesar 1,4. Kecepatan angin diukur menggunakan anemometer untuk mendapatkan Reynolds number sebesar 9,7 x 104; 1,45 x 105; 1,78 x 105, putaran turbin diukur menggunakan tachometer, torsi statis turbin diukur menggunakan torque meter, torsi dinamis turbin diukur dengan brake dynamometer dan daya turbin diperoleh dari hasil perkalian antara torsi dinamis turbin dengan kecepatan putaran turbin.
Hasil dari penelitian ini bahwa peletakkan silinder penggangguu pada d/D=0,2 dengan jarak S/D=1,4 efektif meningkatkan performa turbin angin Savonius .Hal ini ditunjukkan oleh peningkatan nilai putaran(n), torsi statis (Ts), Coefficient of Power(CoP), Coefficient of moment (Cm). Peningkatan nilai Coefficient of Power (CoP) maksimum sebesar 21,1% pada Reynolds number 1,45 x 105 pada posisi y/D=0,5.Peningkatan Coefficient of moment (Cm) sebesar 31,27% pada Reynolds number = 1,45 x 105pada posisi y/D=0,5.Peningkatan nilai torsi statis tidak signifikan pada Reynolds number = 1,78 x 105pada posisi y/D=0,5 sebesar 0,634% pada posisi sudut 30o. Peningkatan nilai putaran terbesar diperoleh pada posisi y/D=0,5 Reynolds number =16,8 x 104 sebesar 6,1%.
Kata kunci : Turbin angin Savonius, silinder pengganggu, Reynolds number, rasio y/D,Coefficient of Power, Coefficient of moment, torsi statis, putaran turbin.
========================================================
Energy contributes a large role in supporting human life. Indonesia has a quite large potential of new renewable energy resources varied enough. One of the new energy that can be utilized is wind. Wind energy has many benefits. One of the wind utilization is used to move the turbine. Wind energy can be converted into electrical energy. One type of wind turbine that can be utilized is the Savonius wind turbine. Savonius wind turbine is suitable for use at low speeds such as in Indonesia ranging from 3-6 m/s. The power generated by Savonius wind turbine is due to the difference in drag force between the two turbine blades, advancing blade and returning blade. However, Savonius wind turbines have low efficiency. So it is necessary to improve the performance of wind turbine Savonius by placing the disturbance cylinder in front of the returning blade.
To achieve this goal, this study was conducted by experimental method on open air conditions with wind from a uniformed fan axial with honeycomb. Savonius wind turbine has two blades and is given a disturbance cylinder with a variation of the cylinder position perpendicular to the incoming wind (y). Savonius turbine used a diameter of blade (D) is 152,4 mm and the ratio of the disturbance cylinder to the diameter of the turbine blade (d/D) is 0,2. Variations of disturbance cylinder position perpendicular to the incoming wind to the diameter of the turbine blade (y/D) = 0; 0.25; 0.5 on Reynolds number = 9,0 x 104; 13,8 x 104; 16.8 x 104 and variation of disturbance cylinder distance from returning blade to the diameter of the turbine blade (S/D) of 1.4. Wind speed is measured using an anemometer to obtain Reynolds number of 9,0 x 104; 13,8 x 104; 16,8 x 104, turbine rotation is measured using a tachometer, turbine static torque measured using a torque meter, turbine dynamic torque measured by a brake dynamometer and turbine power obtained from multiplication of turbine dynamic torque with turbine spin speed.
The result of this study shows that placing the disturbance cylinder at d/D = 0.2 with S/D distance = 1.4 effectively improves the performance of Savonius wind turbine. This is indicated by the increase of rotation value (n), static torque (Ts), Coefficient of Power (CoP), Coefficient of moment (Cm). The increase of Coefficient of Power (CoP) value is 23,49% at Reynolds number = 13,8 x 104 at y / D = 0,5. Coefficient of moment (Cm) increase 31,28% at Reynolds number = 13,8 x 104 at position y/D = 0,5. The increase of static torque value at Reynolds number = 16,8 x 104 at position y/D = 0,5 equal to 0,634% at position angle 30o. The largest increase of rotation value is obtained at the position of y / D = 0,5 Reynolds number = 16,8 x 104 of 6,1%.
Keywords: Savonius wind turbine, disturbance cylinder, Reynolds number, y/D ratio, Coefficient of Power, Coefficient of moment, static torque, rotation
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Turbin angin Savonius, silinder pengganggu, Reynolds number, rasio y/D,Coefficient of Power, Coefficient of moment, static torque, rotation |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ266 Turbines. Turbomachines (General) |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Clarissa Edwina Kawi |
| Date Deposited: | 23 Jun 2021 08:11 |
| Last Modified: | 23 Jun 2021 08:11 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/54702 |
Actions (login required)
 |
View Item |