Article Details

STUDI DAN PENGEMBANGAN SUDU TURBIN ANGIN DENGAN MEMANFAATKAN SILINDER BERPUTAR

Oleh   MARIA FRANSISCA SOETANTO (NIM : 33199022); Tim Pembimbing : Prof.Dr.Ir.Aryadi Suwono, Dr.Ir.Prihadi
Kontributor / Dosen Pembimbing : Tim Pembimbing : Prof.Dr.Ir.Aryadi Suwono, Dr.Ir.Prihadi setyo Darmanto; Dr.Ir.Ari Darmawan Pasek
Jenis Koleksi : S3-Disertasi
Penerbit : Teknik Sains
Fakultas :
Subjek :
Kata Kunci : sudu turbin angin poros datar, sudu silinder, rotor Savonius, turbin angin, silinder berputar
Sumber :
Staf Input/Edit : Alice D  
File : 8 file
Tanggal Input : 2014-03-18 09:20:25

Studi teotitik dan eksperimental dilakukan untuk mengidentifikasi pengaruh parameter terhadap karakteristik sudu turbin angin poros datar berupa gabungan sudu silinder dan rotor Savonius. Studi dilakukan pada bilangan Reynolds, Re=7,36 x 40 pangkat 4 dengan memvariasikan geometri panjang silinder dan diameter silinder (L/D) serta panjang silinder terhadap panjang rotor Savonius (Lsil/Lrotor). Selama ini konsep sudu turbin angin poros datar berupa gabungan sudu slinder dengan rotor Savonius belum pernah dikaji dalam literatur, sehingga parameter-parameter yang mempengaruhi kinerja turbin angin tersebut merupakan salah satu hasil penting yang diperoleh dalam penelitian ini. Untuk dapat memberikan pemahaman yang lebih luas, dalam penelitian ini digunakan 2 macam konfigurasi sudu turbin angin, yaitu dengan rasio L/D=3 dan L/D=4 atau Lsil/Lrotor=1,92 dan Lsil/Lrotor=2,55. Pemecahan masalah termohidrolik dilakukan secara teorotik dengan menggunakan metode volume hingga untuk mengetahui secara visual distribusi tekanan, distribusi kecepatan, koefisisen gaya angkat akibat efek Magnus, koefisien gaya hambat, dan koefisien momen. pengujian eksperimental dilakukan untuk mengetahui secara visual berfungsinya konsep konfigurasi turbin angin serta parameter-parameter yang mempengaruhi kinerja turbin angin. Daya turbin angin diperoleh dari perkalian antara besarnya momen yang diperoleh dari pembebanan yang diberikan dengan kecepatan putar yang dihasilkan. Sebuah torsimeter yang dilengkapi dengan tombol converter memberikan variasi pembebanan hingga nilai torsi maksimum, sedangkan kecepatan putar turbin angin diperoleh dengan memasukan tiga variasi kecepatan. Dari pengamatan pada model 2D dengan model aliran liminar inkompresibel , penelitian ini memberikan fenomena aliran dan hasil koefisien-koefisien aerodinamik yang memperkuat hasil-hasil yang diperoleh pada penelitian sebelumnya. Dari hasil teoritik, diperoleh bahwa kecepatan putar turbin angin yang mewakili dalam profil kecepatan udara berperan penting dalam pembentukan pola aliran disekitar silinder yang berputar. Efisisensi turbin angin maksimum yang diperoleh dalam tekanan eksperimen untuk L/D = 4 dengan rasio kecepatan alpha = 1,4 - 1,5 memberikan nilai n = 14%, sedangkan dari hasil simulasi diperoleh n maksimal 33%. untuk rasio L/D = 3 diperoleh 10,9 % dan 44%, masing-masing dalam eksperimen dan secara perhitungan numerik. Rasio kecepatan yang digunakan adalah dalam range alpha =0,36-0,49. Hal ini menunjukkan bahwa turbin angin dalam penelitian ini mempuyai prestasi cukup tinggi pada rasio kecepatan yang rendah. Secara umum dapat disimpulkan bahwa ide konsep turbin angin poros datar dengan sudu gabungan silinder berputar dan rotor Savoniu ini dapat digunakan. Kinerja dari TURBIN ANGIN ini bergantung pada parameter-parameter tak berdimensi Lsil/Lrotor, L/D, alpha, lambda dan Re. Dengan teknik pembuatan yang relatif mudah, konsep memanfaatkan gaya angkat akibat efek Magnus dari silinder yang berputar dengan rotor Savonius ini dalam proses kerjanya hanya didayai oleh angin sehingga merupakan alternatif energi yang baik. Dapat ditambahkan pula bahwa untuk melakukan studi lanjit pada skala model yang lebih besar dan kuat.