Studi Eksperimen Pengaruh Silinder Sirkular Sebagai Pengganggu Aliran Di Depan Sisi Returning Blade Terhadap Performa Turbin Angin Tipe Savonius “Studi Kasus untuk Perbandingan d/D = 0.75; Jarak S/D = 1.5< S/D <2.4; Bilangan Reynolds = 3 x 104, 6 x 104 dan 9 x 104”

Simarmata, Daniel Fernando (2017) Studi Eksperimen Pengaruh Silinder Sirkular Sebagai Pengganggu Aliran Di Depan Sisi Returning Blade Terhadap Performa Turbin Angin Tipe Savonius “Studi Kasus untuk Perbandingan d/D = 0.75; Jarak S/D = 1.5< S/D <2.4; Bilangan Reynolds = 3 x 104, 6 x 104 dan 9 x 104”. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2112100095-Undergraduate-Theses.pdf - Published Version

Download (1MB) | Preview

Abstract

Indonesia merupakan Negara maritim yang memiliki banyak pesisir. Dengan rata – rata kecepatan angin di kisaran 3,7 – 7 m/s, maka penggunaan pembangkit listrik tenaga angin cukup ideal bila dilakukan. Turbin angin yang memadai untuk kondisi angin seperti ini adalah turbin angin Savonius. Turbin Savonius bekerja dikarenakan gaya hambat yang bekerja pada sudu-sudu turbin. Selisih gaya hambat yang bekerja pada kedua sudu turbin yaitu returning dan advancing blade mengakibatkan timbulnya torsi pada turbin. Jika selisih torsi dan gaya hambat semakin besar, maka daya yang dihasilkan akan semakin besar pula. Penelitian kali ini mengenai peningkatan performan Turbin Savonius dengan cara menambahkan silinder pengganggu di depan returning blade untuk mengurangi gaya hambat pada returning blade. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen menggunakan Blower sebagai penghasil sumber angin. Benda uji berupa Turbin Savonius dua sudu dengan diameter sudu (D) 101,6 mm, tinggi (H) 300 mm, diameter turbin 190,2 mm dan diameter overlap 13 (a) mm . Untuk meningkatkan performa dari turbin, maka ditambahkan sebuah pengganggu berupa silinder sirkular dengan diameter (d) 76,2 mm dan tinggi 500 mm di depan returning blade untuk mengurangi gaya hambat yang terjadi. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan variasi jarak S/D antara 1,5 – 2,4 dan menggunakan bilangan Reynolds sebesar 3x104, 6x104 dan 9x104, nilai bilangan Reynolds didapatkan berdasarkan perhitungan kecepatan free stream dan panjang karakteristik dari turbin angin (2D – a). Untuk pengukuran kecepatan aliran angin digunakan Anemometer, sedangkan pengukuran torsi statis dilakukan menggunakan alat Torquemeter. Putaran turbin dapat diukur menggunakan tachometer dan torsi dinamis dapat diukur dengan menggunakan mekanisme brake dynamometer. Dari putaran dan torsi dinamis ini, nantinya akan diperoleh berapa besar daya yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius. Hasil yang didapat dari penelitian ini adalah penggunaan silinder pengganggu yang diletakkan di depan returning blade terbukti efektif dalam meningkatkan performa turbin angin Savonius. Hal ini ditandai dengan putaran dari turbin Savonius memiliki kenaikan maksimal sampai 1,9 kali dari putaran turbin tanpa penganggu pada Re = 3 x 104 ; torsi statis memiliki kenaikan maksimal sampai 1,74 kali dari torsi statis turbin tanpa penganggu pada Re = 9,0 x 104 dan Coefficient of Power memiliki kenaikan maksimal sampai 13,35 pada Re = 3 x 104. Selain itu, variasi jarak S/D yang diteliti berpengaruh terhadap performa turbin Savonius. Untuk semua bilangan Reynolds yang digunakan dalam penelitian ini didapatkan bahwa jarak S/D = 1,6 terbukti efektif meningkatkan performa turbin Savonius yang digunakan dalam penelitian ini. Hal ini ditandai dengan nilai puncak (peak value) dari putaran, torsi statis dan Coefficient of Power turbin. =================================================================================================== Indonesia is one of the country that has any natural resources, which could be use as energy resources for sustaining life. Along with time, natural resources availability is decreasing, such as fossil’s energy and coal. To solve this problem, a research is needed to get a new renewable energy. One of the alternative energy that has not been used optimally is wind energy. By placing the cylinder in front of the returning blade of Savonius turbine as an obstacle, the Savonius wind turbine performance is expected to be increased. It is the objective of this research. This research is experimentally carried out by using blower as producer of source of wind. The experimental object is Savonius Turbin with two blades, the diameter (D) of which is 101,6 mm and height (H) 300 mm. To increase turbine performance, it needs to insert a disturb ance, namely circular cylinder with 76,2 mm in diameter and 500 mm in height, in front of returning blade to minimize drag that occurs. This research is carried out by using interval variation S/D between 1,5 – 2,4 and Reynolds number amounting to 3x104, 6x104 dan 9x104, the value of Reynolds number is obtained based on the calculation of speed of free stream and length of characteristic of wind turbine (2D – a). In order to measure the speed of wind currents, it uses Anemometer, while to measure static torsion is Torquemeter. The turbine spin can be measured by using tachometer and dynamic torsion by using mechanism of brake dynamometer. From these spin and dynamic torsion, the amount of power produced by wind turbine of Savonius will be obtained. The result achieved from this research is the use of disturbing cylinder placed next to returning blade is proven effective in enhancing the performance of wind turbine type Savonius. This is indicated by spin of Savo nius turbine which has maximum rise until 1,9 times of spin of turbine without disturber at Re = 3 x 104; static torsion has maximum rise at 1,74 times of static torsion of turbine without disturber at Re = 9,0 x 104 and Coefficient of Power has maximum rise until 13,35 times at Re = 3 x 104. In addition, interval variation of S/D researched gives effect to the performance of Savonius turbine. For all Reynolds numbers used in this research, it is obtained that interval of S/D = 1,6 is proven effective to enhance the performance of Savonius turbine used in this research. This is indicated by the peak value of the spin, static torsion and Coefficient of Power of turbine.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Turbin Savonius; silinder pengganggu; coefficient of performance; bilangan Reynolds; perbandingan jarak S/D; Savonius Turbibe; disturbing cylinder; coefficient of performance; Reynolds numbers; comparison of interval of S/D
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: DANIEL FERNANDO
Date Deposited: 04 Apr 2017 07:03
Last Modified: 04 Apr 2017 07:03
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/2859

Actions (login required)

View Item View Item