Nafi'ah, Lina 'Ainun (2018) Studi eksperimen pengaruh silinder pengganggu terhadap performa Turbin Angin Savonius : “Studi Kasus d/D = 0,5; Jarak S/D = 1,4; Reynolds number = 9,7 x 10^4; 14,5 x 10^4; 17,8 x 10^4 ; dengan y/D = 0,0; 0,25; 0,5”. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111440000052 - Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version Download (4MB) | Preview |
Abstract
Energi fosil merupakan sumber energi utama yang digunakan di Indonesia. Seiring dengan berjalannya waktu, ketersediaan energi fosil sangat terbatas, maka perlu adanya sumber energi terbarukan untuk menghindari krisis energi di masa mendatang. Salah satu sumber energi terbarukan adalah energi angin. Pemanfaatan energi angin yang dapat dilakukan adalah dengan turbin angin sebagai pembangkit listrik tenaga angin. Turbin angin yang memadai untuk kondisi angin di Indonesia adalah turbin angin Savonius. Prinsip kerja dari turbin angin Savonius adalah memanfaatkan aliran fluida yang bergerak dengan kecepatan tertentu, sehingga menimbulkan gaya drag pada sudu-sudu turbin. Turbin angin Savonius merupakan turbin dengan efisiensi terendah, oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian untuk meningkatkan performa turbin angin Savonius dengan pemberian silinder pengganggu di depan returning blade.
Penelitian ini dilakukan secara eksperimen dengan menggunakan axial fan sebagai sumber energi angin. Benda uji berupa turbin angin Savonius dua sudu dengan diameter sudu turbin (D) = 165,2 mm, tinggi (H) = 294,4 mm, diameter turbin (L) = 303,4 mm, diameter poros (e) = 19 mm, dan diameter end plate (D0) = 321 mm. Untuk meningkatkan performa dari turbin angin Savonius, maka ditempatkan sebuah silinder pengganggu dengan diameter (d) = 88,8 mm dan tinggi (t) = 500 mm di depan returning blade untuk mengurangi gaya hambat yang terjadi. Penelitian ini dilakukan dengan jarak S/D = 1,4, variasi Reynolds number = 9,7 x 10^4, 14,5 x 10^4, dan 17,8 x 10^4, dan dengan variasi posisi y/D = 0,0; 0,25; 0,5. Untuk pengukuran kecepatan aliran angin digunakan anemometer, pengukuran torsi statis digunakan torque meter, pengukuran torsi dinamis digunakan brake dynamometer, dan pengukuran kecepatan poros digunakan tachometer. Dari putaran dan torsi dinamis ini, nantinya akan diperoleh berapa besar daya yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius.
Hasil yang didapat dari penelitian ini adalah bahwa penempatan silinder pengganggu d/D = 0,5 di depan returning blade dengan jarak S/D = 1,4 dapat meningkatkan performa turbin angin Savonius, pada posisi y/D = 0,5 dan Reynolds number = 9,7 x 10^4. Hal ini ditandai dengan meningkatnya putaran turbin dengan kenaikan sebesar 1,08 kali dari putaran turbin tanpa silinder pengganggu, coefficient of power memiliki kenaikan 1,09 kali dari coefficient of power turbin tanpa silinder pengganggu, coefficient of moment memiliki kenaikan 1,17 kali dari coefficient of moment turbin tanpa silinder pengganggu, dan kemampuan self starting dari turbin angin Savonius dengan silinder pengganggu lebih baik dari turbin tanpa silinder pengganggu pada semua posisi sudut (0 derajat – 180 derajat).
=======================================================================================================
Fossil energy is the main energy source used in Indonesia. With the passage of time, the availability of fossil energy is very limited, so there is need for a renewable energy sources to avoid the future energy crises. One of renewable energy source is wind energy. Utilization of wind energy that can be do is to use wind turbine as wind power plant. An adequate wind turbine for wind conditions in Indonesia is Savonius wind turbine. The working principle of Savonius wind turbine is to utilize a fluid flow that travels at a certain speed, giving rise to a drag force on the turbine blades. The Savonius wind turbine is the lowest efficiency turbine, therefore research needs to improve the performance of Savonius wind turbine by placing a disturbance cylinder in front of returning blade of the turbine.
This research was conducted experimentally using axial fan as a source of wind energy. The test object is a Savonius wind turbine with two blades having a diameter of a turbine blade (D) = 165.2 mm, height of turbine (H) = 294.4 mm, diameter of turbine (L) = 303.4 mm, diameter of shaft (e) = 19 mm, and the diameter of the end plate (D0) = 321 mm. To improve the performance of Savonius wind turbine, by placing a disturbance cylinder with a diameter (d) = 88.8 mm and height (t) = 500 mm in front of returning blade of the turbine to reduce the drag force. This research was do with distance of S/D = 1.4, variation of Reynolds number = 9.7 x 10^4, 14.5 x 10^4, and 17.8 x 10^4, and with variation of position y/D = 0.0; 0.25; 0.5. For wind speed measurement using anemometer, static torque measurement using torque meter, dynamic torque measurement using brake dynamometer, and shaft speed measurement using tachometer. From this rotation and dynamic torque, will be obtained how much power generated by Savonius wind turbine.
The result of this research shows that by placing the disturbance cylinder d/D = 0.5 in front of returning blade of the turbine with distance S/D = 1.4 can improve the performance of Savonius wind turbine at position y/D = 0.5 and Reynolds number = 9,7 x 10^4. This is proved by an increase in turbine rotation, coefficient of power, and coefficient of moment which are of increase 1.08 times, 1.09 times, and 1.17 times respectively compared with that of conventional Savonius wind turbine. The self-starting ability of the turbine with the disturbance cylinder is better than the conventional one.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 629.132 32 Naf S-1 3100018076129 |
| Uncontrolled Keywords: | Coefficient of moment, coefficient of power, perbandingan jarak S/D, perbandingan posisi y/D, putaran turbin, Reynolds number, silinder pengganggu, turbin angin Savonius. |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ266 Turbines. Turbomachines (General) T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Lina Ainun Naf'iah |
| Date Deposited: | 17 Nov 2020 05:26 |
| Last Modified: | 03 Dec 2020 03:26 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/55085 |
Actions (login required)
 |
View Item |