Studi Numerik Turbin Angin Savonius Sudu Bach Dengan Variasi Peningkatan Blade Shape Factor

Setiabudi, Muhammad Azis (2022) Studi Numerik Turbin Angin Savonius Sudu Bach Dengan Variasi Peningkatan Blade Shape Factor. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111740000185-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2024. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Energi memiliki peran yang sangat penting bagi manusia dan makhluk hidup lainnya sebab energi memberikan banyak manfaat bagi manusia dalam kehidupan sehari-hari di mana energi membantu kita melakukan segala sesuatu. Terutama enegi listrik, karena kebanyakan peralatan rumah tangga di rumah membutuhkan energi listrik. Namun, Sebagian besar sumber energi listrik yang dihasilkan oleh PLN saat ini menggunakan bahan bakar fossil seperti solar, batu bara, ataupun gas. Dimana seluruh sumber energi ini suatu hari nanti akan habis, maka dari itu diperlukan sumber energi alternatif. Salah satu solusinya adalah menggunakan energi terbarukan yang rama lingkungan dan dapat menyediakan energi listrik untuk berkelanjutan. Salah satu solusinya adalah energi angin. Turbin angin Vertical Axis Savonius adalah sebuah turbin yang dapat menyerap potensi dari angin dari segala arah, bekerja pada kecepatan rendah, memiliki konstruksi yang sederhana, dan tidak memrlukan tempat pemasangan yang luas ditambah lagi dapat menghasilkan momen yang cukup besar. Turbin angin savonius yang akan dianalisa merupakan turbin angin savonius tipe sudu bach. Berdasarkan penelitian-penelitian terdahulu, didapatkan bahwa turbin savonius tipe sudu bach menghasilkan performa yang lebih baik dibandingkan turbin savonius tandard. Pada penelitian ini dilakukan analisis terhadap Blade Shape Factor yang dapat memberikan performa yang paling optimal.
Metode yang dilakukan pada studi ini adalah studi numerik dua dimensi pada turbin dinamis dengan aliran unsteady dan incompressible flow dengan menggunakan software ANSYS FLUENT 18.2. Bentuk geometri yang diuji adalah turbin angin savonius dengan sudu Bach dengan sudut busur sudu 135° dengan kondisi rotor dinamis atau berputar. Turbulence model yang digunakan adalah k-ω-SST. Kecepatan inlet yang digunakan adalah konstan 4 m/s. Boundary condition untuk inlet adalah velocity inlet, outlet adalah outflow, dinding atas bawah adalah symetry, wall untuk domain rotasi. Pengolahan data akan dilakukan setalah simulasi selesai. Data tersebut meliputi kontur kecepatan, kontur tekanan, distribusi koefisien tekanan sepanjang permukaan, torsi, koefisien momen, dan koefisien daya.
Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa dengan penambahan nilai Blade Shape Factor meningkatkan performa turbin angin Savonius pada TSR tertentu. Performa Cp terbaik sebesar 0.27 dihasilkan oleh Blade Shape Factor 0.7 pada nilai TSR 0.7 , sementara performa Cm sebesar 0.41 terbaik dihasilkan oleh Blade Shape Factor 0.6 pada TSR sebesar 0.5
Kata Kunci : Turbin angin Savonius, Bach, Torsi, Koefisien momen, Koefisien daya
================================================================================================
Energy has a very important role for humans and other living things because energy provides many benefits for humans in everyday life where energy helps us do everything. Especially electrical energy, because most household appliances at home require electrical energy. However, most of the sources of electrical energy produced by PLN currently use fossil fuels such as diesel, coal, or gas. Where all these energy sources will one day run out, therefore alternative energy sources are needed. One solution is to use renewable energy that is environmentally friendly and can provide sustainable electrical energy. One solution is wind energy. The Savonius Vertical Axis wind turbine is a turbine that can absorb the potential of wind from all directions, works at low speeds, has a simple construction, and does not require a large installation area plus it can produce a large enough moment. The Savonius wind turbine that will be analyzed is a bach blade type Savonius wind turbine. Based on previous studies, it was found that the bach blade type Savonius turbine produces better performance than the standard Savonius turbine. In this study, an analysis of the Blade Shape Factor that can provide the most optimal performance is carried out.
The method used in this study is a two-dimensional numerical study on a dynamic turbine with unsteady flow and incompressible flow using ANSYS 18.2 software. The geometric shape tested is a Savonius wind turbine with Bach blades with a blade arc angle of 135° with dynamic or rotating rotor conditions. The turbulence model used is k-ω-SST. The inlet speed used is a constant 4 m/s. Boundary condition for inlet is velocity inlet, outlet is outflow, top and bottom wall is symmetry, wall is for rotation domain. Data processing will be carried out after the simulation is complete. The data include velocity contour, pressure contour, distribution of pressure coefficient along the surface, torque, moment coefficient, and power coefficient.
The results of the research that have been carried out show that the addition of the Blade Shape Factor value increases the performance of the Savonius wind turbine at a certain TSR. The best Cp performance of 0.27 was produced by Blade Shape Factor 0.7 at a TSR value of 0.7 , while the best Cm performance of 0.41 was produced by Blade Shape Factor 0.6 at a TSR of 0.5

Keywords : Savonius wind turbine, Bach, Torque, Coefficient of Moment, Coefficient of Power

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Turbin angin Savonius, Bach, Torsi, Koefisien momen, Koefisien daya, Savonius wind turbine, Torque, Coefficient of Moment, Coefficient of Power
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Azis Setiabudi
Date Deposited:	19 Feb 2022 04:50
Last Modified:	02 Nov 2022 03:25
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/94579

Actions (login required)

View Item