Analisis Kinerja Hidrodinamika Vertical Axis Water Turbine (Vawt) Tipe Gorlov Dengan Variasi Banyak Bilah Dan Ketebalan Airfoil Terhadap Sudut Pitch Dengan Menggunakan Pendekatan Computational Fluid Dinamics (CFD)

Nafisah, Rifqiyyatun (2021) Analisis Kinerja Hidrodinamika Vertical Axis Water Turbine (Vawt) Tipe Gorlov Dengan Variasi Banyak Bilah Dan Ketebalan Airfoil Terhadap Sudut Pitch Dengan Menggunakan Pendekatan Computational Fluid Dinamics (CFD). Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[thumbnail of view_usp=sharing] Text
view_usp=sharing - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (68kB) | Request a copy
[thumbnail of 04311740000073-Undergraduate_Thesis.pdf] Text
04311740000073-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 October 2023.

Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Energi sekarang ini menjadi kebutuhan penting bagi keberlangsungan hidup semua manusia yang ada di muka bumi ini karena energi dan kehidupan memiliki hubungan yang sangat erat. Teknologi konversi Energi Baru Terbarukan (EBT) kian berkembang seiring semakin terbatasnya ketersediaan bahan bakar fosil di alam yang memaksa untuk mencari alternatif sumber energi lain. Salah satunya teknologi Vertical Axis Water Turbin (VAWT) yang memiliki beberapa kelebihan seperti mempunyai struktur yang sederhana, pemasangan yang relatif mudah, bisa bergerak di arus yang rendah, bisa menerima arus dari segala arah.. Turbin VAWT Gorlov merupakan salah satu jenis turbin air yang mempunyai tingkat efisiensi cukup tinggi yaitu sekitar 35 persen. Pada penelitian ini, digunakan hydrofoil simetris jenis NACA dengan analisis perubahan banyak bilah, tinggi tubin, dan tebal bilah. Dengan menggunakan metode Computational Fluid Dynamic (CFD) yang dapat diaplikasikan untuk mendapatkan nilai efisiensi dan visualisasi dari turbin air tersebut. Perangkat lunak yang digunakan untuk menjalankan simulasi numeric CFD adalah software ANSYS 19.3. Model aliran yang dipakai adalah k-ω SST sesuai dengan data sekunder. Validasi simulasi CFD dilakukan dengan membandingkan hasil komputasi berupa koefisien daya (Cp) dengan data eksperimen sekunder dengan tingkat error rata-rata sebesar 3%. Variasi yang dipilih pada penelitian ini adalah jumlah bilah sejumlah 2, 3, 4, 5, dan 6; tebal hidrofoil NACA 0010, NACA 0012, NACA 0016, dan NACA 0020; serta kelipatan tinggi turbin yaitu 1 tingkat, 2 tingkat, 3 tingkat dan seterusnya sampai ditemukan penurunan efisiensi secara ekstrim. Hasil simulasi berupa nilai torsi menunjukan bahwa kinerja turbin terbaik diberikan oleh Turbin NACA 0016 3 bilah dengan penurunan efisiensi ekstrim pada tingkat ke 6.
=======================================================================================================
Energy is a basic need for all humans because energy and life have a very close
relationship. The Renewable Energy conversion technology has been increasingly
developed along with the increasingly limited availability of fossil fuels in nature
which forces the search for alternative energy sources. One of them is the Vertical
Axis Water Turbine (VAWT) technology which has several advantages such as
having a simple structure, relatively easy installation, being able to move at low
currents, and being able to accept current from all directions. The Gorlov VAWT
turbine is a type of water turbine that has a fairly high-efficiency level of around 35
percent. In this study, asymmetrical hydrofoil of the NACA type was used with the
analysis of changes in the number of blades, turbine height, and blade thickness. By
using the Computational Fluid Dynamic (CFD) method that can be applied to obtain
efficiency values and visualization of the water turbine. The software used to run
numerical CFD simulation is ANSYS 19.3 software. The flow model used is k-ω
SST according to the secondary data. CFD simulation validation is done by
comparing the computational results in the form of power coefficient (Cp) with
secondary experimental data with an average error rate of 3%. The variations chosen
in this study were the number of blades 2, 3, 4, 5, and 6; hydrofoil thickness NACA
0010, NACA 0012, NACA 0016, and NACA 0020; and turbine height multiples of 1
stage, 2nd stages, 3rd stages and so on until an extreme decrease in efficiency is
found. The simulation results in the form of torque values show that the best turbine
performance is given by the 3 blades NACA 0016 Turbine with an extreme decrease
in efficiency at level 6.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: turbin heliks, model numeric, jumlah bilah, tebal hydrofoil, torsi
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics
T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC147 Ocean wave power.
T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC1665 Offshore structures--Materials.
V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM740 Marine turbines
Divisions: Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Ocean Engineering > 38201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Rifqiyyatun Nafisah
Date Deposited: 17 Aug 2021 19:45
Last Modified: 19 Nov 2021 06:02
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/86777

Actions (login required)

View Item View Item