Pemodelan Dan Analisis Pengaruh Penambahan Isolator Getaran Terhadap Respon Dinamis Sistem Turbin Angin Tipe Wes 80

Eliani, Dwi (2017) Pemodelan Dan Analisis Pengaruh Penambahan Isolator Getaran Terhadap Respon Dinamis Sistem Turbin Angin Tipe Wes 80. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2113100037-Undergraduate_Theses.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Pembangkit listrik tenaga angin/turbin angin adalah suatu pembangkit yang menggunakan angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi listrik. Dalam mendesain turbin angin perlu memperhatikan banyak aspek, diantaranya vibrasi. Vibrasi merupakan getaran yang tidak diinginkan karena dapat menyebabkan kegagalan dalam hal mekanik. Tidak sedikit kerusakan yang terjadi pada turbin angin terletak pada menaranya. Sehingga efek jangka panjang yang terjadi adalah kerusakan pada menara turbin angin yang dapat menyebabkan turbin angin tidak dapat berfungsi dengan baik. Salah satu cara untuk mereduksi getaran berlebihan adalah dengan menggunakan sistem isolasi getaran. Dasarnya, sistem tersebut melibatkan penggunaan komponen elastis (atau isolator) diantara massa yang bergetar dan sumber getaran. Isolator getaran tersebut diletakkan pada pondasi turbin angin. Sistem isolasi getaran yang digunakan pada tugas akhir ini menggunakan jenis isolator pasif yang terdiri dari komponen elastis (pegas) yang terbuat dari lapisan karet dan baju dan terdapat peredam di tengahnya.
Dalam penelitian tugas akhir ini dilakukan simulasi dengan penambahan sebuah isolastor getaran untuk melihat respon dinamis dari sistem utama yaitu turbin angin tipe WES 80 dengan ketinggian 30 meter. Blade dan nacelle turbin angin menerima gaya eksitasi berupa kecepatan angin arah horizontal yang divariasikan. Eksitasi dari kedua massa tersebut diteruskan
menuju massa tower yang akan menghasilkan gerak rotasi. Penelitian ini menitikberatkan desain isolator getaran pada pondasi turbin angin dengan dua variasi yaitu variasi konstanta kekakuan dan redaman isolator getaran.
Dari simulasi yang dilakukan, didapatkan karakteristik dinamis sistem turbin angin akibat variasi kecepatan angin, variasi konstanta pegas dan redaman isolator getaran. Hasil simulasi menunjukkan bahwa isolator getaran mampu meredam getaran pada turbin angin saat kecepatan angin 5 m/s dan 18 m/s. Pada kecepatan 12 m/s, isolator tidak bekerja efektif karena tidak bekerja saat mendekati atau tepat pada frekuensi naturalnya. Respon reduksi isolator getaran 1, 2, dan 3 rata-rata memiliki nilai yang tidak jauh berbeda apabila di variasikan dengan kecepatan angin. Isolator 1 paling optimum digunakan saat kecepatan angin 5 m/s karena memiliki nilai reduksi sebesar 24.18 %. Sedangkan isolator 2 dan 3 paling optimum digunakan saat kecepatan 18 m/s karena memiliki nilai reduksi sebesar 83.56 % dan 83.85 %.

==========================================================================================

Wind power plants or wind turbines are a plant that uses the wind as a source of energy to generate electricity. In designing wind turbines need to pay attention to many aspects, including vibration. Vibration is an undesirable effect that causes mechanical failure. Mostly, failure of the wind turbine occurs at its tower. So long-term effects that occur is the damage to wind turbine towers that can cause wind turbines can not work properly. One way to reduce vibration is to use a vibration isolation system. Basically, the system involves the use of elastic components (or isolator) between the vibrating mass and the vibration source. The vibration isolator is placed on the foundation of the wind turbine. The vibration isolation system that used in this final project uses a passive isolator type, consisting of elastic (spring) components made of rubber and clothing layers and there is a silencer in the middle.
In this final project, simulation was done with the addition of a vibration isolator to see the dynamic response from the main system that is wind turbine type WES 80 with height 30 meter. Blade and nacelle wind turbines receive an excitation force in the form of wind speed variation in a horizontal. The excitation of the two masses is transmitted to the tower mass which will produce rotational motion. This study focuses on the design of vibration isolators on wind turbine foundations with two variations, stiffness and damping constant.
From the simulation, the dynamic characteristics of wind turbine system due to variations of wind speed, variation of stiffness and damping constant. The simulation results show that the vibration isolator is able to reduce the vibrations in the wind turbine when the wind speed is 5 m / s and 18 m / s. At a speed of 12 m / s, the isolator does not work effectively because it does not work when approaching or precisely at its natural frequency. The average 1, 2, and 3 vibration isolator reduction response has a value that is not much different when varied with wind speed. Isolator 1 is the most optimum used when the wind speed is 5 m / s because it has a reduction value of 24.18%. While isolator 2 and 3 work effectively used at speed 18 m / s because have value of reduction equal to 83.56% and 83.85%.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Isolator getaran, respon dinamis, turbin angin, komponen elastis, kecepatan angin, vibration isolator, dynamic response, wind turbine, elastic component, wind speed
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Dwi Eliani
Date Deposited:	06 Oct 2017 09:37
Last Modified:	03 Jan 2018 04:04
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/45115

Actions (login required)

View Item