Studi Eksperimental Pengaruh silinder Pengganggu Terhadap Performa Turbin Angin Tipe Savonius untuk d/D=0,5 dan S/D=1,6

Cahyanti, Eka (2018) Studi Eksperimental Pengaruh silinder Pengganggu Terhadap Performa Turbin Angin Tipe Savonius untuk d/D=0,5 dan S/D=1,6. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02111440000024-Undergraduate_Theses -Eka Cahyanti .pdf - Accepted Version

Download (2MB) | Preview

Abstract

Penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batu bara, telah banyak digunakan sebagai sumber energi primer di hampir setiap negara, termasuk Indonesia tanpa dapat diperbarui dalam waktu singkat karena proses pembentukannya membutuhkan waktu jutaan tahun. Penggunaan energi baru terbarukan menjadi alternatif pengganti energi fosil yang lebih ramah lingkungan, salah satunya adalah energi angin. Namun kecepatan angin rata rata disekitar kita memiliki nilai 3-7 m/s, energi angin dapat dimanfaatkan dengan menggunaan turbin angin Savonius untuk dikonversi menjadi energi listrik. Turbin angin Savonius mempunyai peforma yang rendah. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan peforma turbin angin Savonius dengan pemberian silinder penghalang didepan returning blade. Dengan pemberian silinder penghalang diharapkan mampu meningkatkan selisih gaya drag yang akan meningkatkan CoP, Cm, torsi statis dan kecepatan putaran turbin angin Savonius Penelitian ini merupakan studi eksperimen menggunakan axial fan sebagai sumber aliran udara dengan bantuan honeycomb sebagai penyearah aliran. Benda uji berupa turbin angin Savonius dua sudu dengan dimensi sudu turbin (D) sebesar 165,2 mm, diameter turbin (L) sebesar 303,4 mm, tinggi (H) sebesar 294,4 mm diameter poros (b) sebesar 19 mm, dan diameter end plate (D0) sebesar 321 mm. Silinder penghalang dengan diameter (d) sebesar 88,8 mm dan tinggi (t) sebesar 500 mm diletakkan di depan returning blade untuk mengurangi gaya drag pada sisi returning turbin angin Savonius. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan jarak S/D sebesar 1,6, variasi Tip Speed Ratio , dan y/D sebesar 0,0; 0,25; 0,5. Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan aliran angin menggunakan anemometer, torsi statis menggunakan torque meter, pengukuran torsi dinamis menggunakan brake dynamometer, dan kecepatan putar poros menggunakan tachometer. Hasil yang didapatkan adalah pemberian silinder penghalang dapat meningkatkan CoP turbin angin Savonius pada Reynolds number sebesar 9,7 x〖10〗^4 dengan posisi y//D=0,5. Turbin angin Savonius mempunyai kenaikan CoP maksimal sebesar 1,042 kali. Kenaikan terbesar dari torsi statis maksimal pada turbin angin dengan menggunakan penghalang posisi y/D=0,5 dibandingkan turbin angin tanpa penghalang adalah sebesar 1,63 kali yaitu pada posisi sudut 30o dengan Re=9,7 x〖10〗^4. Kenaikan terbesar dari Coefficient of Moment (Cm) maksimal pada turbin angin dengan menggunakan penghalang posisi y/D=0,25 dibandingkan turbin angin tanpa penghalang adalah sebesar 1,026 kali pada Re= 1,45 x〖10〗^5. Peningkatan putaran paling tinggi yaitu sebesar 1,086 kali pada y/D=0,5 Re=9,7 x〖10〗^4. =======================================================================================================================The usage of fossil energy such as oil, coal and fuel become the primary source of energy in almost all countries, including Indonesia. As we know that the formation of fossil energy needs billion years until it become ready to be exploited. The use of renewable energy become an alteratif way to reduce the usage of fossil energy which more sustainable. One of renewable energy is wind energy with average of wind velocity in indonesia is around 3-7 m/s. Even in some location the wind velocity could be faster which we can exploit by large horizontal wind turbine. But when we talk about the wind that has velocity 3-7 m/s which we can find around us, the most suitable device to exploit this wind energy is by using Savonius turbine. Savonius turbine consist of 2 blades with half circular shape that is gather in a vertical shaft. The upside view looks like “S” shape, one blade is advancing blade and the other is returning blade. Savonius turbine has low peformance capability. This experiment aim to understand the effect of circlular cilinder as an obstacle that will be located in front of returning blade to increase the performance of this turbine. The expectation of giving the obstacle is to increase the difference of drag force between advancing and returning blade then it will increase CoP, Cm, statics torque and the rotation velocity of Savonius turbine. This research conduct an experimetal study use axial fan as the wind resource and honeycomb. The experiment object is Savonius turbine using 2 blades with diameter D=165.2 mm, turbine diameter L=303.4 mm, height H=294.4 mm, poros diameter b= 19 mm, and end plate diameter D0=321 mm. Circular cylinder as an obstacle with diameter d=88.8 mm and height t=500 mm located in front of returning blade reduce drag force on the returning blade. The ratio distance of S/D=1.6, variation of Tip Speed Ratio, and ratio of y/D=0.0; 0.25; 0.5. Equipment device that is used in this research is anemometer to meassure wind velocity, torque meter to measure statics torque, brake dynamometer to meassure the dynamics torque, and tachometer to meassure the rotation velocity on tubine’s shaft. The result of this experiment show that by using circular cylinder as an obstacle in front of retuning blade could increase maximum CoP by the amount of 1.042 times with Reynolds Re= 9.7 x〖10〗^4 and the ratio of y//D=0.5. The increase of statics torque is 1.63 times at angle position 30o with Re=9.7 x〖10〗^4 at positiom y/D=0.5. The increase of maximum Coefficient of Moment (Cm) is 1.026 times by using obstacle with the ratio y/D=0.25 with Re=1.45 x〖10〗^5. And the increase of rotation is 1.086 times at y/D=0,5 with Re=9.7 x〖10〗^4.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Turbin angin Savonius, Silinder Pengganggu, Coefficient of Power, Posisi Tranversal Silinder Pengganggu.
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: EKA CAHYANTI
Date Deposited: 23 Jun 2021 08:10
Last Modified: 23 Jun 2021 08:10
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/54806

Actions (login required)

View Item View Item