Perpustakaan judul masih dalam tahap pengembangan, admin siap menampung kritik dan saran
Kaji Numerik Rasio Kerampingan Rotor Savonius sebagai Penggerak Awal Turbin Angin Vertikal Kombinasi Savonius dan Darrieus
Mochammad Thariq Fadhillah (2021) | Tugas Akhir | -
Bagikan
Ringkasan
Kelangkaan energi fosil telah mendorong banyak orang untuk mencari dan memanfaatkan energi alternatif yang terbarukan salah satunya adalah energi angin. Pemanfaatan energi angin telah banyak dikembangkan melalui turbin angin sebagai alat untuk mengkonversi energi kinetik angin menjadi energi mekanik poros yang nantinya akan menjadi energi listrik dan energi guna lainnya. Berdasarkan potensi data besar kecilnya kecepatan angin yang ada di indonesia kecepatan angin di daerah permungkiman di indonesia memiliki kecepatan rendah dan dari penelitian sebelumnya turbin angin yang cocok adalah turbin angin jenis poros vertikal. Rotor Savonius merupakan turbin angin yang cocok digunakan untuk kecepatan angin, yang dinyatakan sebagai Tip Speed Ratio (TSR) yang rendah, Tetapi memiliki performansi juga yang rendah (1). Rotor Darrieus merupakan jenis turbin angin yang performansinya lebih tinggi (1), tetapi harus bergerak pada TSR yang juga tinggi. Oleh karena itu Tugas Akhir (TA) ini bertujuan untuk merancang suatu turbin angin kombinasi Rotor Savonius 3 bilah dan Darrieus 3 bilah yang dapat digunakan pada TSR rendah dan mempunyai performansi tinggi. Turbin angin kombinasi dalam TA ini dikaji secara numeric dengan menggunakan Computational Fluid Dynamic (CFD) menggunakan Solidworks guna mendapatkan performansi yang optimal yang dapat diperoleh Rotor Savonius dengan 2 variasi D/H = 0.5 dan D/H = 1 untuk Rotor Darrieus h/d = 1. Perhitungan optimasi perfomansi Rotor Savonius diberikan 6 variasi dari TSR = 0,1 hingga TSR = 1,4 perhitungan performansi Turbin angin kombinasi diberikan 6 variasi TSR yaitu 1,4; 1,8; 2,6; 4,8; 5,6 dan 6,8. performansi yang dimaksud disini meliputi: pola aliran, kontur kecepatan, distribusi tekanan, koefisien dan gaya aerodinamika. Dari hasil perhitungan diperoleh gaya hambat maximum sebesar 0,891 N untuk koefisien hambat maximum (Cd max) 0,061 di TSR = 0,8 dan torsi maximum 0,117 Nm di TSR = 1 yang di dapat pada Savonius dengan D/H = 0,5 sedangkan Turbin Kombinasi diperoleh gaya hambat maximum sebesar 1,993 N untuk koefisien hambat maximum (Cd max) 0,084 yang di dapat pada rasio h/d Darrieus = 1 dan D/H Savonius = 0,5 pada TSR = 4,8 dan torsi maximum 0,251 Nm di TSR = 1,4.
Ringkasan Alternatif
The scarcity of fossil energy has encouraged many people to seek and utilize alternative renewable energy, one of which is wind energy. The use of wind energy has been developed through wind turbines as a tool to convert wind kinetic energy into shaft mechanical energy which will later become electrical energy and other energy uses. Based on the data potential for the size of the wind speed in Indonesia, the wind speed in the Indonesian settlements has low speed and from previous research the suitable wind turbine is a vertical shaft type wind turbine. The Savonius rotor is a wind turbine suitable for wind speeds, which are expressed as low Tip Speed Ratio (TSR), but also have low performance (1). The Darrieus rotor is a type of wind turbine that has higher performance (1), but has to move at a high TSR. Therefore, this Final Project (TA) aims to design a combined 3-blade Savonius Rotor and 3-blade Darrieus wind turbine that can be used at low TSR and has high performance. The combined wind turbine in TA was studied numerically using Computational Fluid Dynamic (CFD) using Solidworks in order to obtain optimal performance which can be obtained by the Savonius Rotor with 2 variations D / H = 0.5 and D / H = 1 for the Darrieus Rotor h / d = 1. The calculation of Savonius rotor performance optimization is given 6 variations from TSR = 0.1 to TSR = 1.4. The calculation of the performance of the combined wind turbine is given 6 variations of TSR, namely 1.4; 1.8; 2,6; 4,8; 5,6 and 6,8. The performance referred to here includes: flow patterns, velocity contours, pressure distribution, aerodynamic coefficients and forces. From the calculation results, the maximum drag is 0.891 N for the maximum drag coefficient (Cd max) of 0.061 at TSR = 0.8 and a maximum torque of 0.117 Nm at TSR = 1 which is obtained on Savonius with D / H = 0.5 while the Combination Turbine obtained the maximum drag of 1.993 N for the maximum drag coefficient (Cd max) of 0.084 which is obtained at the ratio of h / d Darrieus = 1 and D / H Savonius = 0.5 at TSR = 4.8 and maximum torque of 0.251 Nm at TSR = 1.4.