Studi Numerik Pengaruh Penambahan Wind Lens Diffuser-Brim Terhadap Performa Turbin Darrieus Pada Kecepatan Angin Rendah Dengan Variasi Sudut Diffuser

Pratama, Muhammad Rizky (2023) Studi Numerik Pengaruh Penambahan Wind Lens Diffuser-Brim Terhadap Performa Turbin Darrieus Pada Kecepatan Angin Rendah Dengan Variasi Sudut Diffuser. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000059-Udergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Kebutuhan listrik di Indonesia terus meningkat setiap tahunnya. Saat ini kebutuhan energi listrik di Indonesia sebagian besar masih megandalkan energi fosil. Pemanfaatan energi baru terbarukan masih hanya sebesar 13% di tahun 2018. Salah satu energi baru terbarukan yang mempunyai potensi besar adalah energi angin dengan total potensi 60 GW. Cara mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dapat menggunakan turbin angin. Salah satu jenis turbin angin yang dapat digunakan adalah Turbin Angin Darrieus. Turbin Angin Darrieus memiliki banyak keunggulan namun terdapat kelemahan dari turbin angin darrieus yaitu memilliki performansi yang rendah dan torsi awal yang rendah. Indonesia merupakan wilayah yang anginnya cenderung tenang dan tidak terlalu cepat sehingga harus diupayakan turbin angin memiliki performa yang baik. Pada penelitian kali ini ingin diteliti cara meningkatkan performansi dan torsi awal dari turbin angin Darrieus yang rendah dengan cara menambahkan wind lens diffuser-brim. Penelitian kali ini dilakukan dengan cara studi numerik komputasi fluida menggunakan aplikasi Ansys Fluent 16.0 2 dimensi dan tidak steady. Penambahan wind lens pada Turbin Darrieus H-rotor yang memiliki 3 sudu. Variasi yang digunakan adalah sudut diffuser relatif terhadap arah angin yaitu mulai dari 10o hingga 17.5o dengan kenaikan setiap 2,5°. Kecepatan aliran yang masuk dari inlet dianggap konstan dan uniform 5 m/s dan fluida yang digunakan adalah udara. Hasil yang dapat diambil dari penelitian ini adalah wind lens diffuser brim dapat meningkatkan performa Turbin Darrieus secara signifikan. Hasil peningkatan maksimum didapatkan dari konfigurasi sudut diffuser 17,5° (D4) pada TSR 0,9 sebesar 91%. Peningkatan ini juga memperbaiki performa self-starting Turbin Darrieus yang buruk. Hasil ini dianalisa dengan kontur kecepatan, tekanan dan streamline. Peningkatan selisih tekanan pada sisi dalam dan luar sudu Turbin Darrieus menyebabkan torsi yang dihasilkan meningkat sehingga performa Turbin Darrieus meningkat.
====================================================================================================================================
The need for electricity in Indonesia continues to increase every year. Currently, the need for electrical energy in Indonesia is still largely dependent on fossil energy. Utilization of new and renewable energy is still only 13% in 2018. One of the new renewable energies that has great potential is wind energy with a total potential of 60 GW. To convert wind energy into electrical energy can use a wind turbine. One type of wind turbine that can be used is the Darrieus Wind Turbine. The Darrieus wind turbine has many advantages, but there are disadvantages of the Darrieus wind turbine, which are low performance and low starting torque. Indonesia is an area where the winds tend to be calm and not too fast, so it is necessary that wind turbines have good performance. This study wants to examine how to increase the performance and low starting torque of a Darrieus wind turbine by adding a wind lens diffuser-brim. In this study, a numerical study of computational fluid was carried out using the Ansys Fluent 16.0 2-dimensional and non-steady application. The addition of a wind lens on the Darrieus H-rotor Turbine which has 3 blades. The variation used is the diffuser angle relative to the wind direction, which is from 10o to 17.5o with increments every 2.5°. The incoming flow velocity from the inlet is considered constant and uniform 5 m/s and the fluid used is air. The results that can be drawn from this study are that the wind lens diffuser brim can significantly improve the performance of the Darrieus Turbine. The maximum increase in results was obtained from the configuration of the diffuser angle of 17.5° (D4) at a TSR of 0.9 of 91%. This improvement also improves the poor self-starting performance of the Darrieus Turbine. These results are analyzed with velocity, pressure and streamline contours. An increase in the pressure difference on the inside and outside of the Darrieus Turbine blades causes the torque generated to increase so that the performance of the Darrieus Turbine increases.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Studi Numerik, Sudut Diffuser, Turbin Darrieus, Wind lens, Numerical Studies, Diffuser Angle, Darrieus Turbine, Wind lens.
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting. 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 and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Rizky Pratama
Date Deposited:	16 Feb 2023 02:55
Last Modified:	16 Feb 2023 02:55
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/97309

Actions (login required)

View Item