Efek Kemiringan Poros Terhadap Kinerja Turbin Hidrokinetik Tipe Darrieus - Straight Blade Cascaded

Mahmashani, Ahmad Wildan (2018) Efek Kemiringan Poros Terhadap Kinerja Turbin Hidrokinetik Tipe Darrieus - Straight Blade Cascaded. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02311650020001_Master_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (5MB) | Preview

Abstract

Konfigurasi turbin arus laut dibagi menjadi dua menurut peletakannya yaitu di dasar laut dan menggunakan platform apung. Turbin hidrokinetik tipe darrieus straight blade cascaded (SBC) memiliki jumlah blade sebanyak 9 buah yang terbagi kedalam 3 arm, dimana pada 3 blade turbin terluar dilengkapi dengan mekanisme passive pitch blade dan 6 blade didalam menggunakan mekanisme fixed blade. Ketika turbin diletakkan pada platform apung, arus air dapat membuat platform beserta turbin yang dibawanya menjadi miring beberapat derajat akibat beban hidrodinamis yang mengenai turbin. Dengan alasan keselamatan, jika turbin dipasang pada platform apung, kemiringan maksimal yang diperbolehkan adalah tidak melebhihi 15°. Penelitian ini didasarkan pada uji eksperimental dan simulasi CFD untuk mengetahui performansi pada saat turbin dalam konfigurasi 0° (tegak lurus), dengan kemiringan sudut 15° dan kemiringan sudut sebesar 30°. Uji eksperimental dilakukkan pada sebuah kanal di Desa Seloliman, Mojokerto. Berdasarkan hasil survey, terdapat 3 titik yang dipilih untuk dijadikan lokasi pengujian, dimana pada 3 lokasi tersebut memiliki kecepatan aliran air yaitu 0.6 m/s, 0.8 m/s dan 0.9 m/s. Dari hasil simulasi CFD dapat terlihat bahwa, fenomena gaya dan torsi yang terjadi pada turbin, memiliki pola sinusoidal yang terbagi pada sumbu x,y,z. Sehingga dapat diketahui dari hasil pengujian bahwa dengan memiringkan poros turbin, performansi yang didapatkan menjadi menurun. Penurunan pada performansi terjadi karena gaya - gaya yang utamanya bekerja dominan pada sumbu x dan y, menerima gaya yang lebih kecil ketika poros turbin mulai dimiringkan. Disamping itu, perbadaan intensitas turbulensi yang terdapat di daerah turbin dapat menggambarkan fenomena penurunan performansi turbin. Sehingga performansi terbaik turbin hidrokinetik tipe Darrieus straight blade casscaded adalah pada konfigurasi dengan kemiringan 0°. ============================================================================ Hydrokinetic turbine configuration is divide into two categories regarding to the placement i.e. on the sea bed and using floating platform. Hydrokinetic turbine Darrieus type straight blade cascaded used in this study is consist of 9 blades which divide into 3 blades into 3 arms. This turbine equipped by two blade motion mechanism i.e. passive pitch blade and fixed blade. When the turbine is placed under the floating platform water current could impact the body platform and the turbine so the hydrodynamics load could make both tilting for some degrees. By safety reasons, when the turbine is placed under the floating platform the maximum allowed tilting degree is not exceed 15°. The basic of this study are based on experimental and simulation using CFD to observed the performance of the turbine in upright condition (0°) and tilting condition (15° and 30°). Experimental testing held on a canal in Seloliman, Mojokerto. Based on the location data, there are 3 spots considered to implement the experimental testing which have freestream velocity of 0.6 m/s, 0.8 m/s and 0.9 m/s. Based on CFD methods, it could be seen that the phenomenon of force and torque of the turbine has sinusoidal pattern in three axes (x,y,z). So it can be known form the CFD result that by tilt the turbine into 15° and 30° could give a bad result to its performance. The performance decrement occurred when the main force that works in x and y axis to generate torque are shared into z axis. So, the main axis (x and y) get less force when the turbine is tilt into some degrees. Besides that, the difference of turbulence intensity which occurs inside turbine could depict the decrement of performance phenomenon. So that, the best configuration which gives the best performance of hydrokinetic turbine Type Darrieus straight blade cascaded is on upright configuration of 0°.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: Vertical axis turbine, Darrieus straight-blade, tilted angle, computational fluid dynamics.
Subjects: T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Ahmad Wildan Mahmashani
Date Deposited: 23 Jun 2021 08:33
Last Modified: 23 Jun 2021 08:33
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/54868

Actions (login required)

View Item View Item