SIMULASI NUMERIK PENGARUH PANJANG DIFFUSER TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN ANGIN BERSUDU LOOPWING

Ridwanul Hamidy, Ir. M. Agung Bramatya, S.T. MT., M.Eng. Ph.D. IPM. ASEAN Eng

2013 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Keterbatasan sumber energi yang didapat dari bahan bakar seperti minyak bumi dan batu bara telah menjadi masalah, sehingga sumber energi alternatif mulai dikembangkan. Salah satu sumber energi alternatif yang dapat diperbarui adalah energi angin. Dalam pemanfaatan energi angin dibutuhkan turbin angin sebagai alat konversi energi yang mengubah energi kinetik dari angin menjadi putaran sudu rotor yang kemudian dihubungkan ke generator dan dikonversi menjadi energi listrik. Secara umum turbin angin dikelompokkan menjadi dua berdasarkan sumbu porosnya, turbin angin sumbu horizontal dan turbin angin sumbu vertikal. Turbin angin bersudu loopwing adalah salah satu jenis turbin angin sumbu horizontal yang memiliki kelebihan diantaranya dapat berputar pada kecepatan angin yang relatif rendah dengan power coefficient yang tinggi dan tidak menghasilkan tip vortex yang menjadi penyebab utama kebisingan pada turbin angin sumbu horizontal. Salah satu metode penelitian turbin angin adalah dengan menggunakan simulasi numerik fluida atau yang lebih dikenal dengan Computational Fluid Dynamic (CFD). Metode simulasi numerik memiliki kelebihan yaitu dapat meminimalkan biaya dan dapat mengendalikan percobaan yang sulit atau tidak mungkin dilakukan melalui eksperimen. Dalam penelitian ini, dilakukan pengujian terhadap turbin angin bersudu loopwing berdiameter 57,2 cm dengan variasi panjang diffuser 70 cm, 80 cm, dan 90 cm menggunakan metode simulasi numerik. Diffuser dalam penelitian ini mempunyai sudut kemiringan 20° dan diameter pada bagian inlet 55 cm. Penelitian dilakukan dengan tiga kecepatan angin yaitu 4,08 m/s, 4,81 m/s, dan 5,99 m/s. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan diffuser dapat meningkatkan power coefficient dari turbin angin bersudu loopwing, hasil penelitian juga menunjukkan bahwa panjang diffuser berbanding lurus terhadap power coefficient. Power coefficient tertinggi didapat pada penggunaan diffuser dengan panjang 90 cm yaitu sebesar 88% pada kecepatan angin 5,99 m/s. Nilai power coefficient tersebut didapat pada torsi 0,199 Nm.

Kata Kunci : Loopwing, Simulasi Numerik, Panjang Diffuser, Power Coefficient, Tip Speed Ratio