Jeremia, Dionisius (2020) studi eksperimen peningkatan kinerja turbin angin savonius dengan penempatan silinder sirkular di depan returning blade studi kasus untuk ukuran silinder pengganggu d/D=0,5; pada S/D=2,2; y/D=0,5; kecepatan angin 3,8; 4,4; 5; 6; 7; 8 dan 9 (m/s). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111640000103-Undergraduate_Thesis.pdf Download (5MB) | Preview |
Abstract
berdasarkan laporan intergovernmental panel on climate change (IPCC) pada tahun 2018, ketersediaan karbon dioksida dunia yang berhubungan dengan energi akan habis pada 2030. Agar dapat kembali ke jalan yang ditetapkan pada persetujuan paris (Persetujuan PBB tentang perubahan iklim). emisi tahunan dunia harus berkurang sebesar 3,5% setiap tahunnya hingga tahun 2050 dan seterusnya. Indonesia memiliki kapasitas energi angin sebesar 9,29 GW, menurut kementrian eneri dan sumber daya mineral. Kecepatan angin di Indonesia berkisar antara 4 m/s hingga 6 m/s, menurut Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN), oleh sebab itu dibutuhkan turbin angin yang dapat beroperasi dengan kecepatan angin sebesar itu. Turbin angin Savonius dapat bergerak pada kecepatan angin rendah sehingga cocok dengan kondisi iklim di Indonesia, namun memiliki efisiensi terendah dibanding turbin jenis lainnya, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan efisiensi dari turbin ini. Eksperimen ini menggunakan turbin angin Savonius bersudu dua dengan diameter sudu turbin (D) sebesar 167 mm, tinggi (H) sebesar 298 mm, diameter poros (b) sebesar 19 mm, dan diameter end plate (Do) sebesar 320 mm. Penelitian ini menggunakan silinder pengganggu dengan diameter (d) sebesar 63 mm yang diletakkan di depan returning blade untuk mengurangi gaya drag pada returning blade. Angin berasal dari axial fan yang melewati honeycomb agar aliran udara menjadi uniform. Voltage regulator digunakan untuk mengatur kecepatan axial fan. Rasio diameter pengganggu terhadap diameter sudu turbin (d/D) adalah 0,5 dengan rasio jarak dari titik pusat turbin sampai titik pusat silinder pengganggu terhadap diameter sudu turbin (S/D) sebesar 2,2 dengan variasi kecepatan angin sebesar 3,8 m/s; 4,4 m/s; 5 m/s; 6 m/s; 7 m/s; 8 m/s; 9 m/s. Kecepatan angin diukur menggunakan anemometer, torsi dinamis diukur menggunakan brake dynamometer, coefficient of static torque diukur menggunakan torque meter dan putaran turbin diukur menggunakan tachometer. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah penempatan silinder pengganggu di depan returnin blade turbin pada posisi S/D = 2,2 efektif meningkatkan coefficient of power turbin angin Savonius pada kecepatan aning 3,8 m/s hingga 9 m/s, dibuktikan dengan terjadinya peningkatan nilai CoP maksimum turbin untuk semua variasi kecepatan angin. Peningkatan nilai CoP terbesar turbin terdapat pada kecepatan angin 3,8 m/s, yaitu sebesar 80,5%. Penempatan silinder pengganggu di depan returning blade turbin pada posisi S/D = 2,2 juga efektif meningkatkan coefficient of moment turbin angin Savonius pada kecepatan angin 3,8 m/s hingga 9 m/s, dibuktikan dengan terjadinya peningkatan nilai Cm maksimum turbin untuk semua variasi kecepatan angin. Peningkatan nilai Cm terbesar turbin terdapat pada kecepatan angin 4,4 m/s, yaitu sebesar 26,15%. Penempatan silinder pengganggu di depan returning blade turbin pada posisi S/D=2,2 efektif meningkatan kemampuan self starting turbin pada kecepatan angin 3,8 m/s hingga 9 m/s,dibuktikan dengan nilai Coefficient of Static Torque yang cenderung semakin mendekati nol dibandingkan turbin tanpa menggunakan silinder pengganggu. Turbin angin savonius dengan silinder pengganggu diletakkan di depan returnin blade pada posisi S/D=1,6 yang dialiri angin berkecepatan 3,8 m/s memiliki peningkatan nilai Coefficient of Power maksimum terbesar, yaitu sebesar 173%.=====================================================Based on the intergovernmental panel on climate change's (IPCC) report in 2018, the world's carbon dioxide availability which is related to energy will be depleted in 2030. In order to return to the path that was set at paris agreement (united nation's agreement about climate change), world's annual emissions must decrease about 3,5% every year until the year 2050 and so on. Indonesia has a wind energy capacity of 9.29 GW, according to the ministry of energy and mineral resources. Indonesia's wind speed ranging from 4 m/s to 6 m/s, according to aviation and space institution, therefore wind turbine which can operate at that wind speed is needed. Savonius wind turbine can operate at low wind speed, so it fits with Indonesia's climate condition This turbine has the lowest efficiency, compared to other types of the turbine; therefore,further research to increase the turbine's efficiency is needed. This experiment uses two blades savonius turbine with turbine's blade diameter (D) of 167 mm, height (H) of 298 mm, axis diameter (b) of 19 mm, and endplate diameter (Do) of 320 mm. This research uses disturbnace in the form of a cylinder which has a diameter of 63 mm that is placed in front of returning blade to reduce drag force exerting on returning blade. The wind is coming from the axial fan through the honeycomb,so the airlow becomes uniform. The voltage regulator is used to adjust the axial fan's speed. Disturbance's diameter and turbine's blade diameter ratio (d/D) is 0,5 with distance from turbine's centre point to disturbance's centre point and turbine's blade diameter ratio (S/D) of 2.2 with wind speeds of 3,8 m/s; 4,4 m/s; 5 m/s; 6 m/s; 7 m/s; 8 m/sl 9 m/s. Wind speed is measured using an anemometer, and dynamic torque is measured using brake dynamometer, static torque is measured using torque meter, and turbine's rotation is measured using a tachometer. Result obtained from this research are the placement of disturbance in front of returning blade at S/D of 2.2 is effective in increasing Savonius wind turbine's Coefficient of Power at wind speeds of 3.8 m/s to 9 m/s, proven with an increase in the value of turbine's maximum CoP for all wind speed variations. The maximum increase in tthe value of turbine's CoP is at a wind speed of 3.8 m/s, with the value of 80.5%. Placement of disturbance in front of returning blade at S/D=2.2 is also effective in icreasing Savonius wind turbines' Coefficient of Moment at wind speeds of 3.8m/s to 9 m/s, proven with an increase in the value of turbine's maximum Cm for all wind speed variation. The maximum increase in the value of turbine's maximum Cm is at a wind speed of 4.4 m/s, with the value of 26.15%. Placement of disturbance in front of returning blade at S.D of 2.2 is effective in increasing turbines' self starting ability at a wind speed of 3.8 m/s to 9 m/s, proven with the value of static torque that tends to approach zero, compared to the turbine with disturbance. Savonius wind turbine with disturbance placed in front of returning blade at S/D of 1.6 which flowed with 3.8 m/s wind, have the biggest increase in the value of turbines' maximum Coefficient of Power, with the amount of 173%.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Turbin angin Savonius, silinder pengganggu, coefficient of power, coefficient of moment |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Dionisius Jeremia |
| Date Deposited: | 19 Aug 2020 01:58 |
| Last Modified: | 12 Jun 2023 06:42 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/78840 |
Actions (login required)
 |
View Item |