Studi Eksperimental Pengaruh Pemasangan Elips di Samping Sudu Advancing Terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius “Studi Kasus untuk Jarak Y/D = 1,5; dengan Ukuran Elips b/a = 1 dan b/a = 1/2, pada Kecepatan Angin Datang Sebesar 4;5;6; dan 7 m/s ”

Pamungkas, Kevin Reza (2023) Studi Eksperimental Pengaruh Pemasangan Elips di Samping Sudu Advancing Terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius “Studi Kasus untuk Jarak Y/D = 1,5; dengan Ukuran Elips b/a = 1 dan b/a = 1/2, pada Kecepatan Angin Datang Sebesar 4;5;6; dan 7 m/s ”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000067-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Peningkatan jumlah penduduk di Indonesia, secara tidak langsung berdampak pada semakin meningkatnya kebutuhan akan energi. Dalam hal ini khususnya adalah energi fosil. Dalam memenuhi kebutuhan energi, diperlukan pemanfaatan energi baru dan terbarukan untuk menggantikan energi fosil yang akan habis. Salah satu sumber energi terbarukan yang memiliki potensi untuk dikembangkan adalah energi angin. Pemanfaatan energi angin dapat dilakukan dengan turbin angin Savonius. Turbin angin Savonius memiliki salah satu keuntungan yaitu dapat beroperasi pada kondisi kecepatan angin yang rendah, dimana sesuai dengan kondisi di Indonesia. Selain dapat beroperasi pada kecepatan putaran rendah, kontruksi yang dimiliki turbin angin Savonius juga sederhana. Efisiensi yang lebih rendah dibandingkan jenis turbin lain menjadi kekurangan dari turbin angin Savonius. Oleh karena itu, dilakukan penelitian untuk meningkatkan performa turbin angin Savonius dengan dilakukan pemasangan elips penghalang di samping sudu advancing turbin
Penelitian dilakukan dengan eksperimen pada skala laboratorium, yaitu menggunakan dua macam konfigurasi. Pada konfigurasi pertama, penghalang elips berukuran b/a = 1 ditempatkan di samping sudu advancing dengan Y/D = 1,5. Pada konfigurasi kedua, elips penghalang berukuran b/a = 1/2 ditempatkan di samping sudu advancing dengan Y/D = 1,5. Digunakan turbin Savonius dengan tinggi (H) = 295 mm, diameter poros (e) = 25 mm, dan diameter sudu (D) = 165,2 mm. Kecepatan angin yang bekerja pada turbin divariasikan yaitu sebesar 4, 5, 6, dan 7 m/s. Voltage regulator digunakan untuk mengatur kecepatan angin yang dikeluarkan dari axial fan. Keseragaman aliran angin dijaga, dengan penggunaan Honeycomb di depan axial fan. Kecepatan angin diukur dengan anemometer, torsi statis dengan torquemeter, kecepatan putaran turbin dengan tachometer, dan torsi dinamis dengan brake rope dynamometer. Hasil yang didapatkan yaitu penempatan elips penghalang di samping sudu advancing dengan konfigurasi pertama b/a = 1 pada kecepatan 4 m/s dapat meningkatkan nilai coefficient of power sebesar 30,25%, sementara pada kecepatan 5-7 m/s kurang efektif untuk meningkatkan nilai coefficient of power, atau nilai peningkatan masih dibawah dibandingkan dengan kecepatan 4 m/s, kemudia untuk nilai coefficient of moment pada kecepatan 4 m/s diketahui efektif dalam meningkatan nilai CoM dengan peningkatan pada konfigurasi pertama adalah sebesar 12,68 % sedangkan pada kecepatan yang lain juga daapat meningkatkan coefficient of moment dari turbin angin Savonius namun dengan range peningkatan antara 3-9 %. Sedangkan penempatan elips pengganggu dengan konfigurasi kedua pada kecepatan 4 m/s cenderung efektif dalam meningkatkan coefficient of power dan coefficient of moment dari turbin angin Savonius dimana peningkatan yang terjadi secara berturut- turut yaitu sebesar 40 % pada coefficient of power dan 34,32 % pada coefficient of moment jika dibandingkan dengan turbin konvensional. Sedangkan pada kecepatan 5-7 m/s diketahui jga meningkatkan nilai CoP dan CoM namun tidak seefektif seperti yang terjadi pada kecepatan 4 m/s. Penempatan elips penghalang yaitu baik konfigurasi pertama (b/a = 1) maupun konfigurasi kedua (b/a =1/2) pada seluruh kecepatan diketahui dapat meningkatkan kemampuan self starting dari turbin angin Savonius. Dimana pada jarak Y/D yang sama, konfigurasi b/a = 1/2 lebih baik dalam meningkatkan kemampuan self starting turbin jika dibandingkan dengan konfigurasi b/a = 1.
================================================================================================================================
The increase in population in Indonesia, indirectly has an impact on the increasing demand for energy. In this particular case is fossil energy. In meeting energy needs, it is necessary to use new and renewable energy to replace fossil energy which will run out. One of the renewable energy sources that has the potential to be developed is wind energy. Utilization of wind energy can be done with the Savonius wind turbine. The Savonius wind turbine has one advantage, namely that it can operate at low wind speeds, which is in accordance with conditions in Indonesia. Besides being able to operate at low rotational speeds, the construction of the Savonius wind turbine is also simple. The lower efficiency compared to other types of turbines is a drawback of the Savonius wind turbine. Therefore, research is carried out to improve the performance of the Savonius wind turbine by installing a barrier ellipse beside the advancing turbine blades. This research is conducted with experiments on a laboratory scale, using two kinds of configurations. In the first configuration, an elliptical barrier measuring b/a = 1 is placed beside the advancing blade with T/D = 1.5. In the second configuration, a barrier ellipse measuring b/a = 1/2 is placed beside the advancing blade with T/D = 1.5. The Savonius turbine is used with a height (H) = 295 mm, shaft diameter (e) = 25 mm, and blade diameter (D) = 165.2 mm. The wind speed working on the turbine is varied, by 4, 5, 6, and 7 m/s. The voltage regulator is used to regulate the wind speed issued from the axial fan. Air flow uniformity is maintained, with the use of Honeycomb in front of the axial fan. Wind speed is measured with an anemometer, static torque with a torquemeter, turbine rotation speed with a tachometer, and dynamic torque with a brake rope dynamometer. The results obtained are that the placement of an elliptical barrier beside the advance blade with the first configuration b/a = 1 at a speed of 4 m/s can increase the value of the power coefficient by 30.25%, while at a speed of 5-7 m/s it is less effective to increase the value the power coefficient, or the increase value is still below compared to the speed of 4 m/s, then the value of the moment coefficient at a speed of 4 m/s is known to be effective in increasing the CoM value with an increase in the first configuration of 12.68% while at other speeds, can increase the moment coefficient of the Savonius wind turbine but with an increase range of between 3-9%. While the placement of the elliptical disturbance with the second configuration at a speed of 4 m/s tends to be effective in increasing the power coefficient and moment coefficient of the Savonius wind turbine where the increase occurs respectively by 40% in the power coefficient and 34.32% in the moment coefficient when compared with conventional turbines. Where as at a speed of 5-7 m/s it is also known to increase CoP and CoM values but not as effectively as what happens at a speed of 4 m/s. The placement of the barrier ellipse, namely both the first configuration (b/a = 1) and the second configuration (b/a = 1/2) at all speeds is known to increase the self-starting ability of the Savonius wind turbine. Where at the same Y/D distance, the b/a = 1/2 configuration is better at increasing the self-starting ability of the turbine when compared to the b/a = 1 configuration.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Turbin Angin Savonius, Elips, Coefficient of Power, Coefficient of Moment, Coefficient of Static Torque, Savonius wind turbine, elliptical, 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:	Kevin Reza Pamungkas
Date Deposited:	24 Jul 2023 01:33
Last Modified:	24 Jul 2023 01:33
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/99012

Actions (login required)

View Item