Studi Numerik Pada Rotor Turbin Savonius Dan Icewind dengan Perbandingan Metode Fluid Structure Interaction (FSI) dan Statis

Lillahulhaq, Zain (2019) Studi Numerik Pada Rotor Turbin Savonius Dan Icewind dengan Perbandingan Metode Fluid Structure Interaction (FSI) dan Statis. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02111650020011 - Master_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (5MB) | Preview

Abstract

Performa turbin dapat ditingkatkan dengan melakukan optimasi desain pada bentuknya. Namun simulasi turbin Savonius banyak dilakukan dengan memasukan kecepatan angular sudut. Nilai kecepatan sudut diperoleh dari eksperimen yang dilakukan sebelumnya. Hal ini akan menjadi masalah saat simulasi dilakukan pada turbin bentuk baru. Selain itu nilai kecepatan sudut seharusnya terjadi akibat adanya udara dengan kecepatan tertentu yang menyebabkan inersia pada turbin. Kondisi ini dapat disimulasikan dengan menggunakan fluid structure interaction dengan metode 1 degree of freedom. Pada penelitian ini akan digunakan turbin straight Savonius tipe S dan Icewind turbin. Simulasi dilakukan dengan Software numerik komersial dengan model 3 D. Fluida yang digunakan adalah udara baik pada kondisi steady dan unsteady incompressible, viscous, dan uniform pada aliran freestream inlet. Permodelan benda dilakukan pada kondisi 1 degree of freedom dengan meshing berupa overset mesh. Turbin Icewind dapat menghasilkan coefficient power yang cukup tinggi pada kecepatan dibawah 4 m/s. Hal ini disebabkan akibat bentuk unsymetric Icewind terhadap ketinggian turbin. Bentuk Icewind yang berlekuk menyebabkan fluida lebih mudah mengalir kebelakang sudu dan menekan daerah wake. Pada turbin Savonius yang dilengkapi endplate mampu menghasilkan kecepatan angular dan coefficient power yang tinggi. Aliran wake pada advancing blade akan mengalir melewati overlap yang berada di antara sudu. Aliran ini kemudianakan mengisi daerah kosong yang terbentuk dan mengurangi munculnya backflow. =============================================================================================== Windturbine performance can be increase by using optimimum shape. Meanwhile some Savonius windturbine simulation are using constant angular velocity as input data. The value of constant angular velocity can be obtained from experimental data. Angular velocity should be resulted by interaction between between fluid around windturbine which change moment of inertia. Rotation of windturbine can be simulated with fluid structure interaction in 1 degree of freedom methode. This study is using straight Savonius tipe S and Icewind turbine. The windturbines are simulated by using comercial numeric software in 3D models. In steady and unsteady simulation, fluid define as incompressible, viscous, and uniform air which flow from inlet freestream. Simulation object rotate in 1 degree of freedom in overset mesh area. Icewind turbine generate high number of coefficient power when it rotate by inlet freestream below 4 m/s. This phenomenom are affected by unsymetrical shape of Icewind which allowed fluid flow behind reversing blade and sweep away wake area. Savonius windturbine, which accompalised with endplate and overlap, rotate in high angular velocity and generate highest value of coefficient power. Vortex among advancing blade are flow trought overlap. This stream flow and fill empty area and reduce backflow behind reversing blade.

Item Type: Thesis (Masters)
Additional Information: RTM 621.406 Lil s-1 2019
Uncontrolled Keywords: Savonius, Icewind, gaya drag, koefisien power, koefisien momen
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ820 Wind power
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Zain Lillahulhaq
Date Deposited: 02 Jun 2021 07:29
Last Modified: 06 Aug 2021 07:01
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/60296

Actions (login required)

View Item View Item