Unjuk Kerja Turbin Angin Dengan Profil Sudu NACA 4412 Dengan Metode Simulasi
Keywords:
Airfoil, CFD, Efisiensi, Fluent, NACA 4412, Q-Blade, SolidWorksAbstract
Energi angin merupakan salah satu energi yang bersih dan terbarukan. Energi angin ini diubah menjadi energi listrik menggunakan turbin angin. Kecepatan angin di Indonesia berkisar antara 2 m/det hingga 6 m/det. Turbin angin merupakan suatu alat yang mampu mengubah energi angin menjadi energi mekanik dan selanjutnya dirubah menjadi energi listrik melalui generator. Terdapat dua jenis turbin angin, yaitu turbin angin sumbu vertical dan turbin angin sumbu horizontal. Turbin angin sumbu horizontal ini dapat ditingkatkan efisiensinya untuk mencapai koefisien daya yang maksimal. Salah satunya dengan menambah jumlah sudu berjumlah banyak dan memvariasikan angle twist. Untuk menguji hal tersebut dapat diuji dengan pengujian skala laboratorium atau dengan eksperimental atau dengan perangkat lunak, perangkat lunak yang sering digunakan antara lain software CAD yang sering digunakan dalam perusahaan dan juga software simulasi. Turbin angin sangat erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari baik di lingkungan rumah tangga ataupun skala industri. Terutama pada bidang teknik mesin, turbin angin sangat erat dengan adanya pembangkit listrik tenaga angin. Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah metode simulasi. Kegiatan yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi perancangan turbin sumbu horizontal NACA 4412 yang terdiri dari pembuatan desain turbin, simulasi, pengujian dengan 9 variasi kecepatan angin, dan pengambilan data. Dalam penelitian ini akan dilakukan desain Sudu turbin angin menggunakan Perangkat lunak QBlade yang akan digunakan untuk menentukan koordinat NACA Airfoil yang digunakan dalam penelitian, Pembuatan Sudu dilakukan meggunakan Perangkat Lunak SolidWorks, setelah Sudu selesai didesain Sudu tersebut akan diuji coba dengan menggunakan CFD Fluent. Blade NACA 4412 dalam simulasi ini memiliki koefisien daya maksimum yaitu 0,17 pada kecepatan 5 m/s untuk TSR 4. Simulasi menghasilkan Coefficient of Performance yang rendah, jauh dari harapan yaitu sebesar 0.592 atau dari coefficient Betz.
Downloads
References
Dewi, M. L. et al., 2010. Aanalisi Kinerja Turbin Angin Poros Vertikal Dengan Modifikasi Rotor Savonius L Untuk Optimasi Kinerja Turbin. 1 ed. Surakarta: Universitas Sebelas Maret.
Febriyanto, R. & et al., 2019. Study experimental of blade NACA 4412 with pitch angle on horizontal. Journal of Physics:, 1153 012137(IOP Publishing), p. 8.
Gundtoft, S., 2008. Wind Turbines, Arhus: Mechanical.
Haque, M. N. & al, e., 2015. Experimental investigation on the performance of NACA 4412 aerofoil with curved leading edge planform. Procedia Engineering, 105(6th BSME International Conference on Thermal Engineering (ICTE 2014)), p. 9.
Hossain, M. S., Raiyan, M. . F., Akanda, M. N. U. & Jony, N. H., 2014. Comparative Flow Analysis Of Naca 6409 And Naca 4412 Aerofoil. International Journal of Research in Engineering and Technology, 03(10), p. 9.
Koca, K., Genç, M. . S., Açıkel, H. H. & M., 2017. Identification of flow phenomena over NACA 4412 wind turbine airfoil at low Reynolds numbers and role of laminar separation bubble on flow evolution. Energy, 1(Elsevier Ltd), p. 15.
Mehdi, H., Gaurav, S. & Sharma, M., 2017. Numerical Investigation of Fluid Flow and Aerodynamic performance on a 2D NACA-4412 Airfoil. International Journal of Research in Engineering and Innovation, 1(IJREI), p. 5.
Prastiko, Y. C., 2016. Uji Kinerja Turbin Angin Sumbu Vertikal Tipe Darrieus-H NACA 0018 Modifikasi dengan Variasi Sudut Pitch. 1 ed. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Pudjanarso, I. A. & Nursuhud, P. I. D., 2006. Mesin Konversi Energi. 2 ed. Yogyakarta: Andi.
Pujono, 2012. Bahan Ajar Metode Perancangan. 1 ed. Cilacap: Politeknik Negeri Cilacap.
Ravi, H., Madhukeshwara, N. & Kumarappa, S., 2013. Numerical Investigation Of Flow Transition For Naca-4412 Airfoil Using Computational Fluid Dynamics. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 2(IJIRSET), p. 8.
Riegels, F. W., 1961. Theoretically Developed Families Of Profiles. 533.6.01 ed. London: Butterworths.
Saputra, D. A., Satria, E. & Ardinata, R., 2015. Perancangan Pesawat Tanpa Awak (Unmanned Aerial Vehicle) untuk Pencitraan Lokasi Siaga. Prosiding Seminar Inovasi Teknologi dan Rekayasa Industri 2015, 08(Universitas Andalas,), p. 6.
Supranto, 2000. Energi Nuklir dan Angin. 1 ed. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada.
Yunginger, R. & N.Sune, N., 2015. Analisis Energi Angin Sebagai Energi Alternatif Pembangkit Listrik Di Kota Di Gorontalo. Jurnal Ilmiah, 1(Universitas Negeri Gorontalo), p. 15.
