STUDI EKSPERIMEN PENINGKATAN KINERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN PENEMPATAN SILINDER SIRKULAR DIDEPAN RETURNING BLADE TURBIN “Studi Kasus untuk Ukuran Silinder Pengganggu d/D = 0,2; y/D = 0,5; S/D = 1,8; 2,0; 2,2; 2,4 dan 2,6; Bilangan Reynolds = 96000; 134000 dan 173000”

Umami, Riza (2019) STUDI EKSPERIMEN PENINGKATAN KINERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN PENEMPATAN SILINDER SIRKULAR DIDEPAN RETURNING BLADE TURBIN “Studi Kasus untuk Ukuran Silinder Pengganggu d/D = 0,2; y/D = 0,5; S/D = 1,8; 2,0; 2,2; 2,4 dan 2,6; Bilangan Reynolds = 96000; 134000 dan 173000”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[thumbnail of 02111540000096_Undergraduate_Thesis.pdf] Text
02111540000096_Undergraduate_Thesis.pdf
Restricted to Repository staff only

Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Kebutuhan energi di Indonesia terus meningkat seiring dengan pertumbuhan penduduk tiap tahunnya. Peningkatan jumlah penduduk ini menyebabkan peningkatan konsumsi energi di Indonesia, dimana Indonesia menempati urutan kelima di Asia Pasifik dalam konsumsi energi primer. Energi primer Indonesia didominasi oleh energi fosil yang jumlahnya kian terbatas. Permasalahan diatas menyebabkan para peneliti dan ilmuwan mencari alternatif berupa energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti energi fosil yaitu energi angin. Kecepatan angin rata-rata di Indonesia sebesar 2 m/s sampai dengan 6 m/s. Untuk wilayah dengan kecepatan angin yang tidak terlalu besar ini sangat cocok dipilih turbin angin jenis Savonius. Turbin Savonius dapat ditingkatkan performansinya dengan menambahkan disturbance body didepan returning blade turbin yang dapat meningkatkan torsi sehingga mempengaruhi efisiensi dari turbin tersebut. Dalam penelitian ini digunakan silinder sirkular sebagai disturbance body yang diletakkan didepan returning blade.
Studi eksperimen ini menggunakan turbin angin Savonius yang memiliki dua sudu dengan diameter sudu turbin (D) sebesar 165 mm, tinggi (H) sebesar 213 mm, diameter poros sebesar 19 mm, dan diameter end plate (D0) sebesar 321 mm. Silinder pengganggu memiliki diameter (d) sebesar 33 mm dan tinggi (t) sebesar 500 mm diletakkan di depan returning blade untuk mengurangi gaya drag pada sisi returning turbin angin Savonius. Axial fan digunakan sebagai sumber aliran udara dengan bantuan honeycomb sebagai penyearah aliran. Penelitian lakukan dengan menggunakan rasio diameter silinder terhadap diameter turbin d/D sebesar 0,2 dengan variasi S/D = 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,6 dan variasi bilangan Reynolds = 96000; 134000 dan 173000. Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan aliran angin menggunakan anemometer, torsi statis menggunakan torque meter, pengukuran torsi dinamis menggunakan brake dynamometer, dan kecepatan putar poros menggunakan tachometer.
Hasil dari penelitian yang diperoleh adalah, pemberian silinder pengganggu didepan returning blade turbin mampu meningkatkan kinerja turbin angin Savonius. Pemberian silinder pengganggu didepan returning blade turbin dengan posisi y/D = 0,5 dan jarak S/D = 1,8 paling efektif meningkatkan nilai coefficient of power maksimum pada bilangan Reynolds 96000 yaitu terjadi kenaikan sebesar 46,38%. Pemberian silinder pengganggu didepan returning blade turbin dengan posisi y/D = 0,5 dan jarak S/D = 1,8 paling efektif meningkatkan nilai coefficient of moment maksimum pada bilangan Reynolds 96000 yaitu terjadi peningkatan coefficient of moment maksimum sebesar 63,71%. Pemberian silinder pengganggu didepan returning blade turbin dengan posisi y/D = 0,5 dan jarak S/D = 1,8 untuk bilangan Reynolds 96000; 134000 dan 173000 menyebabkan turbin angin Savonius memiliki self starting pada semua posisi angular sudu.
===================================================================================================================================
Energy needs in Indonesia increase along with population growth every year. The increase in population has led to an increase in energy consumption in Indonesia, where Indonesia ranks fifth in the Asia Pacific in primary energy consumption. Indonesia's primary energy is dominated by fossil energy, whose numbers are increasingly limited. The above problems cause researchers and scientists to look for alternatives in the form of renewable energy that can be used as a substitute for fossil energy, namely wind energy. The average wind speed in Indonesia is 2 m / s up to 6 m / s. For areas with wind speeds that are not too high, it is very suitable to choose Savonius wind turbines. Savonius turbine can be improved in performance by adding a disturbance body in front of the returning turbine blade that can increase torque which affects the efficiency of the turbine. In this experimental study, circular cylinder is used for the disturbance body that placed in front of the returning blade.
This experimental study uses Savonius wind turbines which have two blades with diameter (D) of 165 mm, height (H) of 213 mm, shaft diameter of 19 mm, and end plate diameter (D0) of 321 mm. The disturbing cylinder has a diameter (d) of 33 mm and a height (t) of 500 mm is placed in front of the returning blade to reduce the drag force on the side of the returning Savonius wind turbine. The axial fan is used as a source of air flow with the help of the honeycomb as a flow rectifier. This research was conducted using a ratio of cylinder diameters to turbine diameters (d/D) of 0.2 with variations S/D = 1.8; 2.0; 2.2; 2.4; 2,6 and variations in Reynolds number = 96000; 134000 and 173000. The tool used to measure wind flow speed is an anemometer, measurement of static torque using a torque meter, dynamic torque measurement using a brake dynamometer, and shaft rotational speed is measure by tachometer.
The result of the research is that the provision of a disturbance cylinder in front of the returning blade turbine can improve the performance of the Savonius wind turbine. Giving a disturbance cylinder in front of the returning blade turbine with a position of y/D = 0.5 and the distance S/D = 1.8 most effective in increasing the maximum coefficient of power at Reynolds number 96000 which is an increase of 46.38%. Giving a disturbance cylinder in front of the returning blade turbine with a position of y/D = 0.5 and the S/D distance = 1.8 most effective in increasing the maximum coefficient of moment at Reynolds number 96000 which is an increase of 63.71%. Giving a disturbance cylinder in front of the returning blade turbine with a position of y/D = 0.5 and the distance of S/D = 1.8 for all Reynolds numbers 96000; 134000 and 173000 cause the Savonius wind turbine has self starting in all angular positions of the blade.

Item Type: Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords: Turbin Savonius, vertical axis wind turbine, silinder sirkular, coefficient of power, coefficient of moment
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ820 Wind power
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Riza Umami
Date Deposited: 21 Jul 2026 01:41
Last Modified: 21 Jul 2026 01:41
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/65924

Actions (login required)

View Item View Item