Analisis Pengaruh Penambahan Tuned Mass Damper (TMD) terhadap Respon Dinamis Model Turbin Angin Struktur Bertingkat

Sudarsono, Nidya Marchika (2018) Analisis Pengaruh Penambahan Tuned Mass Damper (TMD) terhadap Respon Dinamis Model Turbin Angin Struktur Bertingkat. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02111440000027-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (3MB) | Preview

Abstract

Turbin angin adalah salah satu alat yang digunakan untuk mengonversikan energi mekanik menjadi energi listrik. Energi mekanik yang dimanfaatkan oleh turbin angin adalah energi angin. Semakin tinggi menara turbin angin, maka akan semakin besar pula gaya angin yang diterima. Menara turbin angin yang tidak dapat menerima getaran yang besar adalah penyebab terbesar dari gagalnya turbin angin. Struktur menara turbin angin berpengaruh pada ketahanan menara terhadap getaran. Salah satu cara untuk meredam getaran adalah dengan memberikan massa tambahan pada puncak menara (nacelle) yang biasa disebut dengan Tuned Mass Damping (TMD). Penelitian mengenai respon penambahan TMD pada turbin angin telah banyak dilakukan, namun tidak banyak yang melakukan eksperimen dan analisis respon penambahan TMD pada turbin angin dengan struktur bertingkat. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui respon dinamis model turbin angin dengan struktur bertingkat melalui eksperimen yang kemudian akan dibandingkan dengan hasil simulasi perangkat lunak numerik. Penelitian ini diawali dengan studi literatur dan identifikasi masalah. Dilanjutkan dengan membut model dinamis dan persamaan gerak dari sistem. Kemudian mencari parameter-parameter yang dibutuhkan dalam simulasi. Parameter yang digunakan dalam simulasi harus sama dengan parameter pengujian agar hasil yang diperoleh dapat dibandingkan. Setelah itu, blok diagram simulasi dibuat dan merancang model eksperimen. Setelah model ekperimen dibangun, pengambilan data dilakukan. Input yang diberikan pada penelitian ini adalah frekuensi dari shaker. Kemudian hasil eksperimen akan divalidasi dengan hasil simulasi yang dilakukan. Hasil dari penelitian ini adalah telah dibuat model turbin angin menara bertingkat dengan shaker sebagai input gaya unbalance dari sistem dengan nilai eror antara hasil eksperimen dan simulasi yang lebih dari 5%. Sehingga respon percepatan yang didapatkan dari eksperimen tidak valid. Serta telah dirancang TMD dengan massa 0,32935 kg yang merupakan 7% dari massa total model turbin angin. TMD ini akan meredam getaran secara optimum jika dioperasikan pada frekuensi 21 Hz yang mendakati frekuensi natural kedua sistem tanpa TMD.================================================Wind turbine is a tool that convert mechanical energy into electrical energy. The mechanical energy utilized by wind turbines is wind energy. The higher the wind turbine tower, the greater the accepted wind force. Wind turbine towers that can not receive large vibrations are the biggest cause of wind turbine failure. The structure of the wind turbine tower affects the resistance of the tower to the vibration. One way to dampen vibration is to provide extra mass at the top of the tower (nacelle) commonly called the Tuned Mass Damping (TMD). Research on the response of the addition of TMD to wind turbines has been widely practiced, but not many have conducted experiments and analysis of TMD addition responses in wind turbines with multilevel structures. Therefore, this research is conducted to find out the dynamic response of wind turbine model with multilevel structure through experiment which then will be compared with the result of simulation of numerical software. This research begins with literature studies and problem identification. Followed by the dynamic modeling and motion equations of the system. Then look for the parameters needed in the simulation. The parameters used in the simulation should be the same as the test parameters so that the results obtained can be compared. After that, a block diagram of the simulation was created and designing the experimental model. Once the experimental model is built, data retrieval is done. Input given in this research is frequency of shaker. Then the experimental results will be validated with the simulation results. From this research, the multilevel wind turbine structure with shaker as input of unbalance force from system has been modeled, with error value between experiment result and simulation which more than 5%, So the acceleration response obtained from the experiment is not valid. Also, TMD with a mass of 0.32935 kg which is 7% of the total mass of wind turbine models has been designed. This TMD will damp vibration optimally if operated at 21 Hz frequency that accepts the natural frequency of both systems without TMD.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Getaran, Peredam Getaran, Turbin Angin, Menara Bertingkat, TMD
Subjects: Q Science > QA Mathematics > QA76.9 Computer algorithms. Virtual Reality. Computer simulation.
Q Science > QA Mathematics > QA935 Vibration
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA645 Structural analysis (Engineering)
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Nidya Marchika Sudarsono
Date Deposited: 12 Jul 2021 22:56
Last Modified: 12 Jul 2021 22:56
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/54821

Actions (login required)

View Item View Item