Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius Dengan Penempatan Silinder Sirkular Didepan Returning Blade Turbin Pada Jarak S/D = 2,6

Shuhufam Muthohharoh, Afiyah (2020) Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius Dengan Penempatan Silinder Sirkular Didepan Returning Blade Turbin Pada Jarak S/D = 2,6. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02111640000019-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Konsumsi energi final masih didominasi dari pemanfaatan bahan bakar minyak berdasarkan buku Handbook of Economic and Energi Statistic of Indonesia (HEESI) pada tahun 2016, dimana ini jelas menunjukkan ketergantungan terhadap energi fosil. Salah satu energi yang dapat dimanfaatkan pada saat ini adalah energi angin. Indonesia memiliki potensi energi angin sebesar 970 MW, dengan kondisi angin sekitar 3-6 m/s. Untuk memanfaatkan potensi energi dari angin tersebut, maka diperlukan turbin angin yang dapat menerima gaya dari angin dan kemudian diteruskan menuju generator dan menghasilkan energi listrik. Dengan kondisi angin tersebut, maka turbin angin yang cocok dan bisa digunakan di Indonesia adalah jenis turbin angin sumbu vertikal tipe Savonius. Tujuan dari Eksperimen ini adalah meningkatkan performa turbin Savonius dengan meletakkan silinder penganggu di depan returning blade. Studi eksperimen yang dilakukan menggunakan turbin angin Savonius yang memiliki dua sudu dengan dimensi yaitu diameter sudu turbin (D) sebesar 167 mm, tinggi (H) sebesar 298 mm, dan diameter poros (b) sebesar 19 mm. Penelitian ini menggunakan pengganggu yang berbentuk silinder dengan diameter (d) sebesar 83 mm dan tinggi (L) sebesar 309 mm. Pengganggu tersebut diletakkan di depan returning blade untuk mengurangi gaya drag pada sisi returning turbin angin Savonius. Sumber angin yang digunakan berasal dari axial fan yang dibantu oleh honeycomb di depannya agar aliran udara yang mengalir seragam. Untuk mengatur kecepatan axial fan menggunakan voltage regulator. Penelitian ini menggunakan rasio diameter pengganggu terhadap diameter sudu turbin d/D sebesar 0,5 dengan variasi jarak dari titik pusat turbin sampai titik pusat silinder pengganggu terhadap diameter turbin S/D = 2,6 dan variasi kecepatan angin= 3,8; 4,4; 5; 6; 7; 8; dan 9m/s. Untuk mengukur kecepatan angin menggunakan anemometer, untuk mengukur torsi dinamis menggunakan brake dynamometer, untuk mengukur torsi statis menggunakan torsi meter dan untuk mengukur putaran turbin menggunakan tachometer. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah, bahwa turbin angin Savonius dengan silinder pengganggu berukuran d/D=0,5 di depan returning blade pada posisi S/D = 2,6 pada bilangan Reynolds 9,6 x 104 yang paling efektif meningkatkan performa turbin. Hal ini dibuktikan dengan meningkatnya nilai Coefficient of Power maksimum (CoPMax) dan Coefficient of Moment maksimum (CmMax) dibandingkan dengan Turbin Savonius tanpa pengganggu yaitu masing-masing sebesar 6,2% dari 0,065 menjadi 0,069 dan 38,14% dari 0,1379 menjadi 0,1905. Selain itu, penempatan silinder pengganggu yang diletakkan di depan returning blade turbin angin Savonius pada posisi S/D = 2,6 pada bilangan Reynolds 7,4 x 104; 8,6 x 104; 9,6 x 104; 11,7 x 104; 13,6 x 104; 15,5 x 104; dan 17,5 x 104 mampu meningkatkan kemampuan self starting dibuktikan dengan nilai koefisien torsi statis yang positif pada turbin angin Savonius berpengganggu terjadi dilebih banyak sudut dibandingkan dengan turbin angin Savonius tanpa pengganggu. ========================================================================= Final energy consumption is still dominated by the use of fuel oil based on the Handbook of Economic and Energy Statistics of Indonesia (HEESI) in 2016, where this clearly shows the dependence on fossil energy. One of the energies that can be utilized at this time is wind energy. Indonesia has wind energy potential of 970 MW, with wind conditions around 3-6 m/s. To exploit the potential energy from the wind, a suitable wind turbine must be able to receive the energy from the wind. The energy resulted then passed to the generator and produced electrical energy. The wind turbine that is suitable for the weather in Indonesia and can be used in Indonesia is a vertical axis wind turbine Savonius type. This experiment aims to improve the performance of the Savonius turbine by placing a throttle cylinder in front of the returning blade. Experimental studies conducted using Savonius wind turbines which have two blades with dimensions: turbine blade diameter (D) of 167 mm, height (H) of 298 mm, and shaft diameter (b) of 19 mm. This study uses a cylindrical bulb with a diameter (d) of 83 mm and height (L) of 309 mm. The intruder is placed in front of the returning blade to reduce the drag force on the returning side of the Savonius wind turbine. The wind source used comes from the axial fan, which is assisted by a honeycomb in front of it so that the flow of air that flows uniformly. To regulate the axial fan speed using a voltage regulator. This study uses the ratio of the diameter of the intruder to the diameter of the turbine blade d/D of 0.5 with variations in the distance from the centre of the turbine to the centre of the bully cylinder to the diameter of the turbine S/D = 2.6 and variations in wind speed = 3.8; 4.4; 5; 6; 7; 8; and 9m/s. An anemometer is used to measure the wind speed, and to measure dynamic torque using a brake dynamometer, to measure static torque using a torque meter and to measure turbine rotation using a tachometer. The results obtained from this study show that the Savonius wind turbine with a disturbance cylinder with a diameter ratio of d/D = 0.5 in front of the returning blade at position S/D = 2.6 at the Reynolds number 9.6 x 104 is the most effective to improve turbine performance. It is showed by the increase in the maximum Coefficient of Power (CoPMax) and maximum Coefficient of Moment (CmMax) compared to Turbine Savonius without disturbance, each by 6.19% from 0.0646 to 0.0686 and 38.14% of 0.1379 to 0.1905. In needed addition, the placement of the disturbance cylinder placed in front of the returning blade of the Savonius wind turbine in the position of S/D = 2.6 at the Reynolds number 7.4 x 104; 8.6 x 104; 9.6 x 104; 11.7 x 104; 13.6 x 104; 15.5 x 104; and 17.5 x 104 able to increase the enhanced ability of self-starting as evidenced by the positive static torque value in the Savonius wind turbine which has disturbed angle more than the Savonius wind turbine without disturbing.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Turbin angin Savonius, Silinder sirkular, Coefficient of Power ======================================================== Savonius wind turbine, circular cylinder, Coefficient of Power
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ828 Wind turbines
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Afiyah Shuhufam .M
Date Deposited: 19 Aug 2020 05:31
Last Modified: 19 Aug 2020 05:31
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/78396

Actions (login required)

View Item View Item