Analisis Aliran Pada Rotor Turbin Angin Sumbu Horisontal Menggunakan Pendekatan Komputasional

Authors

  • Nazaruddin Sinaga Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

DOI:

https://doi.org/10.32497/eksergi.v13i3.1027

Abstract

Pemanfaatan energi angin di Indonesia terkendala oleh rendahnya kecepatan rata-rata angin di kebanyakan wilayah Indonesia. Oleh karena itu perlu diupayakan dan dikembangkan teknologi yang dapat digunakan untuk memanfaatkan energi angin yang berkecepatan rendah ini sehingga dapat diterapkan secara komersial. Salah satu upaya yang perlu dilakukan untuk mencapai tujuan ini adalah dengan memantapkan kemampuan dalam melakukan analisis dan perancangan turbin angin untuk berbagai parameter yang mempengaruhi karakteristik turbin angin. Dalam tulisan ini dikemukakan hasil-hasil perhitungan numerik 2 dan 3 dimensi dari suatu turbin angin yang terdapat di Laboratorium Efisiensi dan Konservasi Energi, Universitas Diponegoro. Tujuan utamanya adalah untuk mendapatkan model simulasi perhitungan yang nantinya dapat digunakan untuk menganalisis dan merancang turbin angin dengan berbagai variasi parameter, misalnya sudut pitch, sudut yaw, sudut tilt, sudut precone, diameter rotor, jenis airfoil, kecepatan angin, intensitas turbulensi, dan sebagainya. Simulasi dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak ANSYS FLUENT dengan model turbulensi k-ï¥ standard dan Spalart-Allmaras, pada sebuah turbin angin sumbu horizontal 3 sudu berdiameter 120 cm menggunakan airfoil NACA 4415 dengan panjang chord terlebar 153 mm. Kecepatan angin divariasikan dari 2,5 m/s - 3,4 m/s dengan kecepatan rotor 355 rpm, dengan sudut serang dari 0 - 16 derajat serta sudut pitch 23 - 26 derajat. Kesimpulan utama yang dihasilkan dari studi ini adalah bahwa analisis aliran pada turbin angin dapat dilakukan dengan metoda numerik dengan hasil yang cukup baik. Kesimpulan lainnya adalah bahwa model turbulensi k-ï¥ standard memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan model turbulensi Spalart-Allmaras. Dari simulasi ini juga dihasilkan rancangan rotor turbin angin yang dapat bekerja pada kecepatan angin yang lebih rendah dibandingkan dengan turbin angin yang dimiliki saat ini.

Kata kunci : turbin angin, wind turbine aerodynamics, blade design, computational fluid dynamic

Downloads

Published

2017-12-18

Issue

Vol. 13 No. 3 (2017): SEPTEMBER 2017

Section

Articles

License

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).