STUDY EKSPERIMEN DAN SIMULASI NUMERIK PENGARUH LUAS PERMUKAAN SUDU TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN ANGIN TIPE LOOPWING

RIZKY IBNUFAJAR SYUHADA, M. Agung Bramantya. S.T., M.T., M.Eng., Ph.D

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Seiring dengan berjalannya waktu, kebutuhan akan energi semakin meningkat, namun semakin hari ketersediaan sumber energi yang ada saat ini semakin menipis, oleh karena itu diperlukan gagasan untuk menciptakan energi terbarukan. Salah satu teknologi energi terbarukan yang sedang berkembang adalah pemanfaatan energi angin menggunakan turbin angin. Turbin angin dapat mengubah energi mekanis menjadi energi listrik yang sangat berguna bagi manusia. Dari sekian banyak jenis turbin angin yang telah dimanfaatkan, loopwing adalah salah satu model yang baru berkembang. Loopwing memiliki banyak keunggulan dibandingkan jenis turbin angin airfoil, diantaranya yaitu, mampu bekerja pada putaran yang rendah, tidak berisik, dan efisiensi tinggi. Penambahan luas permukaan sudu loopwing berpotensi mampu meningkatkan nilai efisiensi turbin angin. Penelitian ini akan membahas unjuk kerja turbin angin loopwing dengan variasi luas permukaan sudu. Pada penelitian ini, dilakukan pengujian dengan menggunakan turbin angin bersudu loopwing dengan diameter 50 cm, menggunakan variasi luas permukaan sudu, terdapat tiga tipe luas permukaan sudu, tipe A memiliki luas permukaan 0.055 m2, tipe B memiliki luas permukaan 0.0867 m2, tipe C memiliki luas permukaan 0.11 m2. Diuji pada tiga variasi kecepatan yaitu 5.9 m/s, 6.45 m/s, 8 m/s. Pada penelitian ini juga dilakukan simulasi numerik untuk mengetahui unjuk kerja turbin angin loopwing pada tiga variasi luas permukaan sudu dan kecepatan angin. Proses simulasi numerik tersebut biasa disebut dengan nama Computational Fluid Dynamic (CFD). Parameter yang dianalisa pada percobaan ini daya,koefisien daya, torsi, putaran poros, tip speed ratio, cut in speed. Pada percobaan dan simulasi numerik didapatkan hasil bahwa penambahan luas perrmukaan sudu dapat meningkatkan unjuk kerja turbin angin loopwing, peningkatan unjuk kerja ini ditunjukkan pada peningkatan power coefficient yang dihasilkan. Tipe sudu yang menghasilkan daya yang paling besar adalah tipe sudu C dengan luas permukaan terbesar yaitu 0.11 m2.

Over time, demand for energy is increasing, but the more the availability of energy sources that exist today are running low, therefore the necessary idea of creating renewable energy. One of the renewable energy technology being developed is the use of wind energy using wind turbines. Wind turbines can transform mechanical energy into electrical energy which is very useful for humans. Of the many types of wind turbines that have been used, loopwing is one of the models emerging. Loopwing has many advantages compared to other types of wind turbine airfoils, among which, able to work on a low round, not noisy, and high efficiency. The addition of blade surface area loopwing potentially able to increase the efficiency of wind turbines. This study will discuss the performance of the wind turbine loopwing with variations of the surface area of the blade. In this study, conducted tests using wind turbines bersudu loopwing with a diameter of 50 cm, using a variation of the surface area of the blade, there are three types of surface area of the blade, type A has a surface area of 0055 m2, Type B has a surface area of 0.0867 m 2, Type C has an extensive 0:11 m2 surface. Tested on three variations of speed is 5.9 m / s, 6:45 m / s, 8 m / s. In this study, also carried out numerical simulations to determine the performance of the wind turbine loopwing on three variations of the surface area of the blade and wind speed. Numerical simulation process is usually called by the name of Computational Fluid Dynamics (CFD). The parameters analyzed in this experiment power, power coefficient, torque, shaft speed, tip speed ratio, the cut-in speed. In experiments and numerical simulations showed that the addition of extensive INFERNAL SURFACE blade can improve the performance of wind turbines loopwing, increased performance is shown in the increase in power coefficient generated. The type of blade that produces the greatest is the type of blades C with the largest surface area that is 0:11 m2.

Kata Kunci : turbin loopwing, daya, power coefficient, torsi, putaran poros, tip speed ratio.