Studi Numerik Peningkatan Performa Turbin Angin Savonius Dengan Variasi Penambahan Silinder Pengganggu Di Samping Sudu Advancing (Y/D) Dan Di Depan Sudu Returning (S/D) “Studi Kasus d/D = 0,5, dengan Jarak Y/D = 1,42 dan 1,51, S/D = 1,42 dan 1,51”

Auliya, Muftiyana Zulfa (2022) Studi Numerik Peningkatan Performa Turbin Angin Savonius Dengan Variasi Penambahan Silinder Pengganggu Di Samping Sudu Advancing (Y/D) Dan Di Depan Sudu Returning (S/D) “Studi Kasus d/D = 0,5, dengan Jarak Y/D = 1,42 dan 1,51, S/D = 1,42 dan 1,51”. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111840000036-Undergraduate Thesis.pdf Download (10MB)

Abstract

Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk terbanyak ke empat di dunia yang berdampak pada peningkatan kebutuhan energi yang harus dipenuhi. Di Indonesia, energi listrik umumnya berasal dari bahan bakar fosil seperti batu bara yang suatu saat akan habis. Oleh karena itu perlu adanya produksi energi yang berasal dari sumber-sumber energi terbarukan. Indonesia memiliki potensi energi angin sebesar 60,6 GWp dengan kecepatan angin rata-rata 3 sampai 6 m/s. Untuk memaksimalkan potensi yang ada, penggunaan turbin angin Savonius yang dapat menerima angin dari segala arah dan dapat bekerja dalam kondisi angin yang rendah sangat dianjurkan. Namun, daya yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius tidak tinggi. Untuk meningkatkan kemampuanya, dilakukan penelitian dengan menambahkan silinder di samping sudu advancing dan di depan sudu returning turbin Savonius yang diharapkan dapat mendefleksikan angin lebih banyak menuju sudu turbin. Hal ini dapat membuat selisih gaya drag meningkat dan menghasilkan torsi positif lebih tinggi. Penelitian ini menggunakan model dengan geometri dua dimensi dari turbin angin Savonius dengan penambahan silinder pengganggu di samping sudu advancing untuk konfigurasi pertama dan penambahan silinder di samping sudu advancing dan di depan sudu returning untuk konfigurasi kedua. Model turbulensi yang digunakan adalah Realizable k-ε. Domain yang digunakan yaitu static domain dan rotating domain. Boundary condition yang digunakan adalah velocity inlet untuk inlet, bagian outlet menggunakan pressure outlet, symmetry menggunakan symmetry, sudu turbin menggunakan wall dan untuk interface rotating domain dan stationary domain menggunakan interface. Hasil dari penelitian ini adalah dengan menambahkan silinder di samping sudu advancing dapat menaikkan performa dari turbin akibat adanya efek nozzle yang dapat menaikkan kecepatan pada attached flow. Peningkatan nilai CoP tertinggi sebesar 5,7% pada TSR 0,8 untuk variasi jarak Y/D = 1,51. Untuk konfigurasi kedua dengan penambahan silinder di samping sudu advancing dan di depan sudu returning tidak memberikan pengaruh terhadap
performa turbin. Secara keseluruhan nilai CoP berada di bawah turbin konvensional karenajarak silinder di depan sudu returning yang terlalu dekat sehingga shear layer tidak jatuh pada turbin dan aliran udara dari depan terdefleksikan ke sisi cembung advancing.
==================================================================================================================================
Indonesia is a country with the fourth-largest population in the world that has an impact on increasing energy needs. In Indonesia, electrical energy is produced from fossil fuels such as coal which will be run out. Therefore, it is necessary to produce energy from renewable energy sources. Indonesia has a wind energy potential of 60.6 GWp with an average wind speed of 3 to 6 m/s. To maximize the potential of energy, the use of the Savonius wind turbine that
can receive wind from all directions is recommended. However, the power generated by the Savonius wind turbine is not high. To increase the ability, in this study, additional cylinders were carried out on the side of the advancing blade and in front of the returning blade Savonius turbine which is expected to be able to deflect more wind towards the turbine blades. This phenomenon will increase the difference in drag force and produce a higher positive torque. This study uses a model with a two-dimensional geometry of the Savonius wind turbine with the addition of a disturbing cylinder beside the advancing blade for the first configuration and the addition of a cylinder beside the advancing blade and in front of the returning blade for the second configuration. The turbulence model used in this study is Realizable k-ε. The domain used are the static domain and the rotating domain. The boundary conditions used are the velocity inlet for the inlet, for the outlet using a pressure outlet, symmetry using symmetry, for the turbine blade using a wall, and for the rotating domain and stationary domain interfaces using the interface. The result from this research is with adding a cylinder beside the advancing blade can increase the performance of the turbine due to the nozzle effect which can increase the speed at the attached flow. The value of CoP increased by 5,7% at TSR 0.8 for the variation of distance Y/D = 1.51. For the second configuration, the addition of a cylinder beside the advancing blade and in front of the returning blade has no effect on turbine performance. Overall the CoP values are below conventional turbines due to the addition of a cylinder in front of the returning blade which is too close so that the shear layer does not fall on the turbine dan airflow from the front is deflected to the convex side advancing.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSM 621.406 Aul s-1 2022
Uncontrolled Keywords:	boundary condition, energi, performa, silinder, turbin angin, boundary condition, energy, performance, cylinder, wind turbine
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:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	18 Feb 2025 07:06
Last Modified:	18 Feb 2025 07:06
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/118794

Actions (login required)

View Item