Ananto, Bagas Ramadhan (2020) Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius dengan Penemoatan Silinder Pengganggu di Depan Returning Blade Turbin "Studi Kasus untuk Ukuran Silinder Pengganggu d/D = 0,5; y/D = 0,5; S/D = 1,2 dengan Kecepatan Angin 3,8;4,4;5;6;7;8 dan 9 m/s". Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111640000003_Undergraduate_Thesis.pdf Download (4MB) | Preview |
Abstract
Indonesia merupakan negara dengan konsumsi energi terbesar di kawasan Asia Tenggara dan menempati urutan kelima di Asia Pasifik. Konsumsi energi di Indonesia masih didominasi oleh energi fosil, seperti minyak bumi. Mengingat pembentukan energi fosil membutuhkan waktu yang lama, maka perlu adanya sumber energi alternatif. Salah satu energi alternatif yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah energi angin. Energi angin dapat dikonversikan menjadi energi listrik dengan cara mengubah energi kinetik yang dimiliki oleh angin menjadi energi mekanik pada turbin angin. Turbin angin yang optimal diterapkan sesuai kecepatan angin di Indonesia adalah turbin Savonius. Turbin Savonius memiliki kelemahan yaitu memiliki efisiensi paling rendah dibandingkan dengan turbin angin tipe lainnya, sehingga penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan performa turbin Savonius dengan cara meletakkan silinder pengganggu di depan returning blade turbin angin Savonius.
Pada Studi Eksperimen ini dilakukan menggunakan turbin angin Savonius yang memiliki dua buah sudu dengan diameter sudu turbin (D) sebesar 167 mm, diameter end plate (Do) sebesar 320 mm, tinggi (H) sebesar 298 mm, dan diameter poros (b) sebesar 19 mm. Pada penelitian ini digunakan silinder pengganggu berbentuk silinder dengan diameter (d) sebesar 83 mm. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan perbandingan d/D = 0,5, y/D = 0,5 dengan variasi kecepatan angin 3,8;4,4;5;6;7;8 dan 9 m/s , dan variasi S/D = 1,2. Penelitian dilakukan dengan menggunakan sumber angin yang dihembuskan oleh axial fan yang dibantu dengan Honeycomb di depannya agar aliran udara yang mengalir seragam. Axial fan yang digunakan tidak memiliki pengaturan kecepatan aliran udara sehingga digunakan voltage regulator untuk mengatur kecepatan aliran udara. Pengukuran kecepatan aliran udara menggunakan anemometer. Pengukuran putaran turbin menggunakan tachometer. Kemudian pengukuran torsi statis dengan torquemeter dan torsi dinamis dengan brake dynamometer.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan menambahkan silinder pengganggu di depan returning blade dapat meningkatkan kinerja turbin angin Savonius. Hal ini berdasarkan peningkatan torsi statis turbin, Coefficient of Power, dan Coefficient of Moment dengan penggunaan silinder pengganggu di depan returning blade dengan variasi jarak (S/D) dibandingkan turbin angin Savonius tanpa silinder pengganggu. Peningkatan nilai tertinggi diperoleh pada kecepatan angin 5 m/s dengan penggunaan silinderpengganggu pada jarak S/D = 1,2, d/D = 0,5 dan posisi y/D = 0,5 diperoleh peningkatan CoP maksimum dan Cm maksimum sebesar 74,28% dan 73,24%. Namun penggunaan silinder pengganggu dengan ukuran d/D = 0,5, posisi y/D = 0,5 dan jarak S/D = 1,2 untuk semua variasi kecepatan belum mampu menyebabkan turbin Savonius memiliki self starting pada semua posisi angular sudu.
=========================================================
Indonesia is the country with the largest energy consumption in the Southeast Asia Region and fifth in the Asia Pacific in primary energy consumption. Energy consumption is still dominated by fossil energy, such as petroleum. Considering fossil energy that takes a long time in its formation, it is necessary to have renewable energy or alternative energy sources. One alternative energy that can be developed is wind energy. Wind energy can be converted into electrical energy by changing kinetic energy from wind to mechanical energy in wind turbine. One of the optimal wind turbines applied in Indonesia is the Savonius type. Savonius turbine has the disadvantage of having the lowest efficiency compared to other types of wind turbines, so this research was conducted to improve the Savonius turbine performance by placing a cylinder as a bluff body in front of the returning blade.
This study uses Savonius wind turbine which have two blades with turbine blade diameter (D) of 167 mm,(D0) of 320 mm, height (H) of 298 mm, shaft diameter (b) of 19 mm and a cylinder diameter (d) of 132. This study was conducted using a d/D = 0.5 distance (y/D) of 0.5, with wind speed variations 3.8;4.4;5,6,7,8 and 9 m/s, and distance (S/D) of 1.2. The study was conducted in an open area with a source of windblown by an axial fan. Anemometer for measuring wind speed, tachometer for measuring shaft rotation, torque meter for measuring static torque and brake dynamometer for measuring dynamic torque. From the angular velocity and dynamic torque, the actual power of the Savonius wind turbine will be obtained.
The results showed that installing the disturbance cylinder in front of the returning blade could improve the performance of the Savonius wind turbine. This is based on an increase in the value of turbine rotation speed, turbine static torque, Coefficient of Power, and Coefficient of Moment.The maximum increase in Coefficient of Power and Coefficient of Moment was obtained at velocity of wind5 m/s with the addition of disturbance cylinder at a distance of S/D = 1.2 and position y/D = 0.5 which obtained maximum increase in CoP and Cm of 74.28% dan 73.24 %. But, the addition of a disturbance cylinder in front of the returning blade turbine with a position of y/D = 0.5 and the distance of S/D = 1.2 for all variations of wind speeddoes not cause the Savonius wind turbine has self starting in all angular positions of the blade.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Turbin angin Savonius, Silinder Pengganggu, Putaran Turbin, Torsi Statis, Coefficient of Power, Coefficient of Moment. ========================================================= Savonius wind turbine, cylinder as a bluff body, coefficient of power, coefficient of moment,turbine rotation speed, turbine static torque |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Bagas Ramadhan Ananto |
| Date Deposited: | 21 Aug 2020 07:50 |
| Last Modified: | 10 Jun 2023 14:43 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/78399 |
Actions (login required)
 |
View Item |