Studi Eksperimen Pengaruh Silinder Pengganggu Terhadap Performa Turbin Angin Savonius "Studi Kasus (d/D)=1,0; Jarak (S/D)=2,2; Variasi Penempatan Silinder (y/D)=0; 0,25; dan 0,5 dengan Bilangan Reynolds=97000; 145000; dan 178000

Dwidianto, Ignatius Yudhistira (2018) Studi Eksperimen Pengaruh Silinder Pengganggu Terhadap Performa Turbin Angin Savonius "Studi Kasus (d/D)=1,0; Jarak (S/D)=2,2; Variasi Penempatan Silinder (y/D)=0; 0,25; dan 0,5 dengan Bilangan Reynolds=97000; 145000; dan 178000. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02111340000033-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (3MB) | Preview

Abstract

Indonesia sebagai salah satu negara berkembang dengan jumlah penduduk lebih dari 200 juta orang memiliki kebutuhan energi yang cukup tinggi. Namun, cadangan minyak bumi Indonesia akan habis dalam kurun waktu 11 tahun lagi dan gas bumi dalam kurun waktu 36 tahun ke depan. Hal tersebut dapat menunjukkan bahwa Indonesia dapat mengalami krisis energi fosil dalam beberapa tahun kedepan. Dengan adanya masalah tersebut, Indonesia harus mulai memanfaatkan dan mengembangkan sumber energi baru dan terbarukan (EBT). Salah satu sumber energi terbarukan yang memiliki potensi besar di Indonesia adalah energi angin. Salah satu jenis turbin angin yang ada adalah turbin angin Savonius. Turbin angin Savonius bekerja dengan mengubah energi kinetik angin menjadi putaran sudu turbin yang berbentuk potongan silinder ke arah vertikal. Putaran tersebut terjadi akibat perbedaan gaya drag yang terjadi pada kedua sudu turbin (advancing blade dan returning blade). Namun turbin angin Savonius memiliki efisiensi paling rendah dibandingkan dengan jenis turbin angin lainnya, untuk itu diperlukan peningkatan terhadap performa turbin angin Savonius. Penelitian kali ini mengenai peningkatan performa Turbin Angin Savonius dengan cara menambahkan silinder pengganggu di depan returning blade untuk mengurangi gaya hambat pada returning blade. Penelitian dilakukan secara eksperimen dengan menggunakan axial fan sebagai sumber aliran angin. Benda uji berupa turbin angin Savonius dengan diameter sudu sebesar 152,4 mm dan memiliki end plate setebal 1,3 mm, dengan silinder penghalang yang memiliki nilai d/D = 1,0 dan nilai S/D = 2,2 serta penempatan silinder divariasikan dengan y/D sebesar 0; 0,25; 0,5. Penelitian ini juga menggunakan Re sebesar 97000, 145000, dan 178000. Untuk pengukuran kecepatan aliran angin digunakan Anemometer, sedangkan pengukuran torsi statis dilakukan menggunakan alat Torquemeter. Dengan menggunakan brake dynamometer akan diperoleh jumlah torsi dinamis yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan menambahkan silinder pengganggu di depan returning blade mampu meningkatkan performa turbin angin Savonius pada beberapa konfigurasi y/D dan bilangan Reynolds. Adapun, peningkatan nilai Coefficient of Power terjadi pada y/D=0,5 dan pada Re = 178000 yaitu sebesar 10,02%. Sedangkan peningkatan nilai Coefficient of Moment terjadi pada y/D=0,5 dan pada Re=178000 yaitu sebesar 20,95%. Dan dengan pemberian silinder pengganggu pada Re=178000 menyebabkan turbin angin Savonius memiliki self starting di setiap bukaan sudu turbin. ===================================================================Indonesia as one of the developing countries with a population of more than 200 million people have very high energy needs. However, Indonesia's petroleum reserves will be running out within 11 years and natural gas in the next 36 years. It can show that Indonesia will experience a fossil energy crisis in the next few years. Given this problem, Indonesia should start utilizing and developing new and renewable energy sources. One source of renewable energy that has great potential in Indonesia is a wind energy. One of the existing wind turbine types is the Savonius wind turbine. Savonius wind turbine works by converting the kinetic energy of the wind into a rotation of cylindrical turbine. The rotation occurs due to the difference in drag force that occurs on both turbine blades (advancing blade and returning blade). But Savonius wind turbine has the lowest efficiency compared to other types of wind turbines, therefore an improvement in the performance of Savonius wind turbines is required. The present study is intended to improving the performance of wind turbines Savonius by installing a disturbance cylinder in front of returning the blade to reduce the drag on the returning blade. The experiment was conducted experimentally using axial fan as a source of wind flow. The experiment object in the form of a wind turbine blade Savonius with a diameter of 152.4 mm and with a 1.3 mm thick end plate, with a cylindrical barrier that has a value of d/D = 1.0 and S/D = 2.2 as well as the placement of the cylinder obstacle is varied by y/D by 0; 0.25; 0.5. This study also uses Reynoulds number amounted to 97000, 145000, and 178000. For wind flow velocity measurements used Anemometer, whereas the static torque measurement is done using a Torquemeter. By using the brake dynamometer will obtain the amount of dynamic torque generated by Savonius wind turbine. The results show that installig the disturbance cylinder in front of the returning blade is able to improve the performance of the Savonius wind turbine in some configurations of y/D and Reynolds numbers. Meanwhile, the increase of Coefficient of Power occurs at y/D = 0.5 and at Re = 178000 that is equal to 10.02%. While the increase of Coefficient of Moment occurs at y/D = 0.5 and at Re = 178000 that is equal to 20.95%. And with the disturbance cylinder obstacle at Re = 178000 causes the Savonius wind turbine to have a better self starting at each angle position of the turbine rotor.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Turbin Savonius, Advancing Blade, Returning Blade, Coefficient of Power, Silinder Pengganggu, Anemometer, Axial Fan, Torquemeter, Brake Dynamometer
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: Ignatius Yudhistira Dwidianto
Date Deposited: 18 Jun 2021 11:43
Last Modified: 18 Jun 2021 11:43
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/55395

Actions (login required)

View Item View Item