Perancangan dan Pembuatan Bi-Directional Wells Turbine Dengan Airfoil NACA 0024 Berpenggerak Thermoacoustic Engine

MUHAMAD HAFIZ AKBAR, Wikan Sakarinto, ST., M.Sc., Ph.D.

2018 | Tugas Akhir | D3 TEKNIK MESIN

Kebutuhan akan energi di Indonesia semakin meningkat. Penggunaan energi fosil sebagai sumber energi sangat terbatas dan akan habis pada masanya. Pengembangan energi alternatif ramah lingkunagan adalah salah satu solusi terbaik untuk mengurangi jumlah pemakaian energi fosil serta dapat menjamin ketersediaan pasokan energi secara berlanjut dan berkesinambungan di Indonesia. Waste Heat adalah salah satu energi alternatif yang belum banyak di manfaatkan dengan maksimal. Dengan menggunakan thermoacoustic engine, energi waste heat dapat dimanfaatkan untuk menggerakan bi-direcional turbine. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat bi-directional wells turbine airfoil NACA 0024 dengan variasi jumlah blade dan tip ratio yang memiliki putaran paling optimal. Thermoacoustic engine dapat menghasilkan gelombang yang berasal dari hasil konversi waste heat menjadi daya akustik. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan gradien temperatur antara Hot Heat Exchanger (HHX) dengan Cold Heat Exchanger (CHX) melalui wire mesh. Gelombang yang dihasilkan tersebut kemudian dapat menggerakan bi-directional wells turbine. Hasil pengujian bi-directional wells turbine menggunakan airfoil NACA 0024 dengan variasi jumlah blade dan tip ratio didapat bahwa putaran tertinggi yaitu pada turbin dengan variasi jumlah blade 6 dan tip ratio 0,5 pada jarak 15 cm dengan kecepatan 1700 rpm Pengujian ini dilakukan menggunakan resonator 2 inch dengan intensitas akustik mencapai 20,9474 kW/m2 dan daya akustik mencapai 45,3114 Watt.

The energy continuous in indonesia is increasing. The fossil energy as an energy source is highly limited. it will run out in the future. The development of eco-friendly alternative energy is one of the best ways to reduce the fossil energy. It can guarantee the energy availability supply continuously in Indonesia. Waste Heat is one of alternative energy which has not been widely used optimally. By using thermoacoustic engine, the energy of waste heat can be used to trigger bi-directional turbine. This research was aimed to plan and make bi-directional wells turbine airfoil NACA 0024 which has the most optimal amount of blade and diamater. Thermoacoustic engine can generate energy wave from waste heat conversion into acoustic power. It happened because there was a temperature gradient difference between Hot Heat Exchanger (HHX) and Cold Heat Exchanger (CHX) through wire mesh. The wave generated could trigger bi-directional wells turbine. The bi-directional wells turbine test result by using airfoil NACA 0024 with blade amount and diameter variation showed that the highest rotation belonged to the six blades turbin and 0,5 in diameter the 15 cm distance and the 1700 rpm speed. This test was carried out by using 2 inch resonator with the 20.9474 kW/m2 acoustic intensity and 45.3114 watt acoustic power.

Kata Kunci : Thermoacoustic, Bi-Directional Turbine, Wells Turbine