ecofirm SIMULASI MEKANISME PASSIVE PITCH DENGAN FLAPPING WING PADA TURBIN VERTIKAL AKSIS ARUS SUNGAI TIPE DARRIEUS STRAIGHT-BLADED BERBASIS CFD

dokumen-dokumen yang mirip
SIMULASI MEKANISME PASSIVE-PITCH DENGAN FLAPPING WING PADA TURBIN VERTIKAL AKSIS ARUS SUNGAI JENIS DARRIEUS STRAIGHT-BLADED BERBASIS CFD

Studi dan Simulasi Getaran pada Turbin Vertikal Aksis Arus Sungai

BAB IV ANALISA DATA. Kecepatan arus ( m/s) 0,6 1,2 1,6 1,8. Data kecepatan arus pada musim Barat di Bulan Desember dapt dilihat dari tabel di bawah.

Adanya Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang bisa diaplikasikan di daerah pemukiman tersebut tanpa melalui taman nasional

Penelitian Numerik Turbin Angin Darrieus dengan Variasi Jumlah Sudu dan Kecepatan Angin

Analisa Perbandingan Torsi dan RPM Turbin Tipe Darrieus Terhadap Efisiensi Turbin

ANALISA PENGARUH JUMLAH DAN KONFIGURASI SUDU PADA TURBIN ANGIN SAVONIUS-DARRIEUS DENGAN BERBASIS COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS

RANCANG BANGUN TURBIN ARUS LAUT SUMBU VERTIKAL STRAIGHT BLADE CASCADE UNTUK MENGETAHUI PENGARUH VARIASI JUMLAH BLADE TERHADAP EFISIENSI TURBIN

ANALISA PENGARUH PERUBAHAN PANJANG CHORD DAN KETEBALAN BLADE PADA TURBIN PEMBANGKIT TENAGA ARUS DENGAN METODE CFD

START STUDI LITERATUR MENGIDENTIFIKASI PERMASALAHAN. PENGUMPULAN DATA : - Kecepatan Angin - Daya yang harus dipenuhi

TUGAS AKHIR. Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH GAYA GELOMBANG LAUT TERHADAP PEMBANGKITAN GAYA THRUST HYDROFOIL SERI NACA 0012 DAN NACA 0018

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

RANCANG BANGUN TURBIN ANGIN VERTIKAL JENIS SAVONIUS DENGAN VARIASI PROFIL KURVA BLADE UNTUK MEMPEROLEH DAYA MAKSIMUM

RANCANG BANGUN POWER CONTROL SYSTEM PADA TURBIN VERTIKAL AKSIS ARUS SUNGAI TIPE DARRIEUS MENGGUNAKAN GENERATOR DC

Studi Eksperimental tentang Karakteristik Turbin Angin Sumbu Vertikal Jenis Darrieus-Savonius

(Akhmad S. Setiaji, Ir. Sarwono, MM, Dr. Ridho Hantoro, ST., MT.) Rekayasa Energi dan Pengkondisian Lingkungan

SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik EKAWIRA K NAPITUPULU NIM

TUGAS AKHIR ANALISIS DESAIN VERTIKAL WIND TURBIN DENGAN AIR FOIL NACA 0016 MODIFIED MENGGUNAKAN SOFTWARE ANSYS 14.5.

Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya

SIMULASI NUMERIK PENGARUH MULTI-ELEMENT AIRFOIL TERHADAP LIFT DAN DRAG FORCE PADA SPOILER BELAKANG MOBIL FORMULA SAE DENGAN VARIASI ANGLE OF ATTACK

STUDI NUMERIK : MODIFIKASI BODI NOGOGENI PROTOTYPE PROJECT GUNA MEREDUKSI GAYA HAMBAT

BAB IV PROSES SIMULASI

Analisa Aliran Fluida Pada Turbin Udara Untuk Pneumatic Wave Energy Converter (WEC) Menggunakan Computational Fluid Dynamic (CFD)

Studi Pengembangan Model Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) Savonius Tipe U dengan Penambahan Fin pada Sudu Menggunakan Pendekatan CFD

Desain Blade Turbin Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut di Banyuwangi Berbasis CFD

POWER UNTUK MENGGERAKKAN KATAMARAN

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

1. Dr. Ridho Hantoro, ST, MT 2. Dyah Sawitri, ST, MT

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH SUDUT PITCH TERHADAP PERFORMA TURBIN ANGIN DARRIEUS-H SUMBU VERTIKAL NACA 0012

Analisa Kombinasi Hub Cap dan Ducted Propeller Dengan Pendekatan CFD (Computational Fluid Dynamic)

BAB III METODOLOGI PERHITUNGAN

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

ANALISA PENGARUH PELETAKAN OVERLAPPING PROPELLER DENGAN PENDEKATAN CFD

TUGAS AKHIR STUDI WINGLET NACA 2409 MENGGUNAKAN COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC (CFD)

STUDI NUMERIK DAN EKSPERIMENTAL PERFORMANSI TURBIN ARUS AIR TIPE VERTIKAL AKSIS DENGAN VARIASI JUMLAH BLADE DAN EFEK ASPECT RATIO

Bab IV Analisis dan Pengujian

ANALISA EFEKTIFITAS WIND TURBINE

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN TURBIN AIR KAPLAN SEBAGAI PEMBANGKIT LITRIK TENAGA MIKROHIDRO (BERTITIK BERAT PADA DIMENSI GUIDE VANE)

ANALISIS PROFIL WAKE TURBIN HIDROKINETIK TIPE DARRIEUS STRAIGHT BLADE CASCADE PADA KANAL MENGGUNAKAN CFD

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

SIDANG TUGAS AKHIR FITRI SETYOWATI Dosen Pembimbing: NUR IKHWAN, ST., M.ENG.

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

SIMULASI TURBIN AIR POROS HORISONTAL (HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE/HAWT) DENGAN MENGGUNAKAN APLIKASI FLOW SIMULATION SOLIDWORKS SKRIPSI

ANALISA DESAIN STRUKTUR DAN KESTABILAN SUSPENSI PASSIVE PADA SMART PERSONAL VEHICLE 2 RODA

Analisa Sudut Serang Hidrofoil Terhadap Gaya Angkat Kapal Trimaran Hidrofoil Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics (Cfd)

STUDI NUMERIK TURBIN ANGIN DARRIEUS SAVONIUS DENGAN PENAMBAHAN STAGE ROTOR DARRIEUS

MASUK FAISAL HAJJ MESINN TEKNIK MEDAN Universitas Sumatera Utara

BAB IV VALIDASI SOFTWARE. Validasi software Ansys CFD Flotran menggunakan dua classical flow


DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

RANCANG BANGUN TURBIN ANGIN TIPE-H DENGAN BENTUK AIRFOIL NACA MODIFIKASI

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010

Jurnal Dinamis Vol.II,No.14, Januari 2014 ISSN

Analisa Bentuk Profile dan Jumlah Blade Vertical Axis Wind Turbine terhadap Putaran Rotor untuk Menghasilkan Energi Listrik

SIDANG TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI

Available online at Website

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

SIMULASI NUMERIK ALIRAN 3D UNTUK KONDISI QUASI STEADY DAN UNSTEADY PADA TURBIN UAP AKSIAL

SAT. Kajian Eksperimental dan Numerikal Turbin Air Helikal Gorlov Untuk Twist Angle 60 o dan 120 o. Iwan Kurniawan. 1. Pendahuluan

Analisa Unjuk Kerja Heat Recovery Steam Generator (HRSG) dengan Menggunakan Pendekatan Porous Media di PLTGU Jawa Timur

Kaji Numerik Optimasi Kinerja Rotor Savonius Dua Bilah dan Tiga Bilah

SIMULASI AERODINAMIS DAN TEGANGAN PROPELER PESAWAT TIPE AIRFOIL NACA M6 MELALUI ANALISA KOMPUTASI DINAMIKA MENGGUNAKAN MATERIAL PADUAN (94% Al-6% Mg)

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: B-169

ANALISIS CFD PADA TURBIN ANGIN HYBRID SAVONIUS-DARRIEUS

Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) SIMULASI ALIRAN PICOHYDRO 100 WATT PORTABLE PADA HEAD 2 METER

UJI KINERJA TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL TIPE DARRIEUS-H NACA 0018 MODIFIKASI DENGAN VARIASI SUDUT PITCH 35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0

(Studi Kasus PT. EMP Unit Bisnis Malacca Strait) Dosen Pembimbing Bambang Arip Dwiyantoro, ST. M.Sc. Ph.D. Oleh : Annis Khoiri Wibowo

STUDI NUMERIK PENGARUH GEOMETRI DAN DESAIN DIFFUSER UNTUK PENINGKATAN KINERJA DAWT (DIFFUSER AUGMENTED WIND TURBINE)

SIMULASI NUMERIK ALIRAN FLUIDA PADA TINGKAT PERTAMA KOMPRESOR DALAM INSTALASI TURBIN GAS DENGAN DAYA 141,9MW MENGGUNAKAN CFD FLUENT 6.3.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

FakultasTeknologi Industri Institut Teknologi Nepuluh Nopember. Oleh M. A ad Mushoddaq NRP : Dosen Pembimbing Dr. Ir.

OPTIMALISASI DESAIN TURBIN PLTA PICO- HYDRO UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI DAYA DENGAN BANTUAN SOFTWARE CFD DAN KONSEP REVERSE ENGINEERING

STUDI PERANCANGAN VOITH TURBO FIN BERULIR PADA TUGBOAT DENGAN PENDEKATAN CFD

Studi Gaya Drag dan Lift pada Blade Profile NACA 0018 Turbin Arus Laut Sumbu Vertikal

UNIVERSITAS DIPONEGORO PERHITUNGAN KINERJA TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL DAYA RENDAH TUGAS AKHIR BAHRUDDIN RACHMAT FAUZAN L2E005430

IRVAN DARMAWAN X

Sistem Propulsi Kapal LOGO

STUDI NUMERIK VARIASI INLET DUCT PADA HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR

Analisa Pengaruh Perubahan Pitch Dan Chord Terhadap Efisiensi Gorlov Turbine Dengan Menggunakan CFD

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

Studi Gaya Drag dan Lift pada Blade Profile NACA 0018 Turbin Arus Laut Sumbu Vertikal

Tugas Akhir. PERANCANGAN POMPA AXIAL SUBMERSIBLE (Studi kasus instalasi pengendali banjir Mulyosari Surabaya)

oleh : Ahmad Nurdian Syah NRP Dosen Pembimbing : Vivien Suphandani Djanali, S.T., ME., Ph.D

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2014) ISSN: ( Print) B-192

ANALISIS HIDRODINAMIKA HIDROFOIL DENGANMENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC)

ANALISIS TEMPERATUR DAN ALIRAN UDARA PADA SISTEM TATA UDARA DI GERBONG KERETA API PENUMPANG KELAS EKONOMI DENGAN VARIASI BUKAAN JENDELA

D III TEKNIK MESIN FTI-ITS

BAB I PENDAHULUAN. bagian yang kecil sampai bagian yang besar sebelum semua. bagian tersebut dirangkai menjadi sebuah pesawat.

Moch. Arif Afifuddin Ir. Sarwono, MM. Ridho Hantoro, ST., MT. Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember 2010

ANALISA PENGARUH BENTUK FOIL SECTION NOZZLE TERHADAP EFISIENSI PROPULSI PADA KAPAL TUNDA

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Dalam perkembanggan dalam kedirgantaraan banyak. kasus yang menyebabkan pesawat terbang tidak efisien

PENGARUH PROFIL SUDU TERHADAP KOEFISIEN DAYA TURBIN GORLOV

BAB V HASIL DAN ANALISIS

STUDI KARAKTERISTIK WAKE PADA TURBIN TIPE VERTICAL-AXIS ARUS SUNGAI

STUDI KOMPUTASIONAL NACA 2412 PADA VARIASI SUDUT PENGGUNAAN SINGLE SLOTTED FLAP DAN FIXED SLOT DENGAN SOFTWARE FLUENT

INVESTIGASI KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS PADA DESAIN HELICAL BAFFLE PENUKAR PANAS TIPE SHELL AND TUBE BERBASIS COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS (CFD)

ANALISIS DESAIN VERTIKAL WIND TURBIN DENGAN AIR FOIL NACA 0016 MODIFIED MENGGUNAKAN SOFTWARE ANSYS UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

Transkripsi:

ecofirm SIMULASI MEKANISME PASSIVE PITCH DENGAN FLAPPING WING PADA TURBIN VERTIKAL AKSIS ARUS SUNGAI TIPE DARRIEUS STRAIGHT-BLADED BERBASIS CFD Dosen pembiming: Dr. Ridho Hantoro, ST., MT. NIP. 197612232005011001 Nur Laila Hamidah, ST., MSc. Oleh: Susilo(2410100053) Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri Institut teknologi Sepuluh Nopember

Agenda Pendahuluan Metodologi Penelitian Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Tugas Akhir Batasan Masalah Diagram Alir Penelitian Geometri Turbin Proses Meshing Simulasi CFD Analisa Data Eksperimen dan Simulasi Pengaruh Mekanisme Passive Pitch Pada Pola Aliran dan Torsi Torsi Fx, Fy Ilustrasi Vektor kecepatan, kontur tekanan dan streamline Penutup Kesimpulan Saran

LATAR BELAKANG 1 Kelemahan Turbin Darrieus Straight-bladed - Self starting yang lama - Torsi yang dihasilkan rendah 2 Tantangan Mekanisme Passive Pitch pada Turbin darrieus -Perbedaan Fixed Pitch dan Passive Pitch Pada Turbin Darrieus -Mulai Berkembang Mekanisme Passive Pitch Pada Turbin Darrieus 3 Pengembangan Terbaru pada Mekanisme Passive Pitch -Tantangan untuk mengembangkan flapping foil -Mulai berkembangnya mekanisme passive pitch dengan konsep flapping wing

PERMASALAHAN DAN TUJUAN Pengaruh mekanisme flapping wing turbin vertikal aksis arus sungai terhadap profil aliran fluida yang terjadi menggunakan CFD. Pola fluktuasi gaya F x, F y, beserta torsi pada mekanisme flapping wing turbin Darrieus straight-bladed. 1. Mengetahui pengaruh mekanisme flapping wing terhadap profil aliran fluida yang terjadi menggunakan CFD. 2. Mengetahui pola perubahan nilai gaya dan torsi pada mekanisme flapping wing turbin Darrieus straight-balded.

BATASAN MASALAH 1. Turbin yang digunakan pada penelitian ini adalah turbin vertikal aksis tipe Darrieus straight-bladed. 2. Simulasi mekanisme passive-pitch dengan flapping wing menggunakan CFD. 3. Airfoil yang digunakan adalah NACA 0018 4. Panjang chord airfoil adalah 10 cm sedangkan panjang spand airfoil adalah 80 cm untuk setiap blade. 5. Variasi sudut pitch tipe passive variable pitch adalah dengan sudut 10 0 dan 20 0 untuk 1 kecepatan sungai. 6. Metode simulasi menggunakan perangkat lunak CFD 3 dimensi dengan cara turbin diputar setiap 5 derajat azimuth untuk satu putaran penuh

DIAGRAM ALIR TUGAS AKHIR Mulai A Obsevasi Objek Studi Literatur Penyusunan Proposal Analisa Data Perancangan Geometri Turbin Kesimpulan Proses Meshing Proses Simulasi CFD Penyusunan Laporan Selesai Pengambilan Data Fx, Fy, Torsi, Profil Aliran Tidak A Ya

Geometri dan Meshing Domain Total Meshing

Proses Verifikasi

SIMULASI CFD Opening wall wall Inlet

Data Eksperimen Vs Simulasi Torsi yang dibandingkan pada simulasi dan eksperimen merupakan nilai rata-rata torsi yang dihasilkan oleh turbin dalam satu putaran penuh serta torsi rata-rata yang dihasilkan oleh turbin pada saat eksperimen, nilai torsi yang dihasilkan dari simulasi memiliki rata-rata error sebesar 11.50% untuk pitch angle 10 dan 11.30% untuk pitch angle 20

ANALISA DATA (Pola Perubahan Nilai Gaya )

(Pola Perubahan Nilai Resultan Gaya )

ANALISA DATA (Pola Perubahan Nilai Torsi)

ANALISA DATA (Pola Perubahan Nilai Resultan Torsi)

ANALISA DATA (Pola Perubahan Nilai Gaya Pada Setiap Foil)

ANALISA DATA (Pola Perubahan Nilai Torsi Pada Setiap Foil)

ANALISA DATA (Pola Perubahan Nilai Torsi Pada Setiap Foil) Berdasarkan pola perubahan nilai torsi yang dihasilkan oleh setiap foil pada gambar disamping terlihat bahwa nilai torsi dengan pola yang bagus diperoleh ketika foil berada pada azimuth 0 sampai 115, hal ini dikarenakan pada azimuth tersebut foil terkena aliran fluida secara langsung dan tidak terkena gangguan dari foil yang lain, nilai torsi yang dihasilkan oleh foil 1 mulai dari azimuth 0 sampai 100 mengalami kenaikan mulai dari 1.69 Nm sampai 9.41 Nm, setelah itu nilai torsi yang dihasilkan oleh foil 1 mengalami penurunan sampai 4.38 Nm (azimuth 135), setelah itu nilai torsi mengalami kenaikan lagi sampai azimuth 150 dengan nilai torsi sebresar 6.89 Nm.

(Profil Tekanan, velocity vector dan streamline Pada Azimuth 80)

(Profil Tekanan, velocity vector dan Pada Azimuth 100)

KESIMPULAN Distribusi tekanan yang terbesar terjadi ketika turbin berada di azimuth 100 dengan nilai tekanan sebesar 228.4 Pa sedangkan distribusi tekanan yang terendah terjadi ketika turbin berada pada azimuth 80 dengan nilai tekanan sebesar 184.2 Pa. Nilai gaya serta torsi yang dihasilkan oleh turbin pada sumbu x yang tertinggi adalah 37.11 N dan 5.57 Nm, sedangkan nilai gaya dan torsi tertinggi yang dihasilkan oleh turbin pada sumbu y adalah 5.47 N dan 14.37 Nm. Nilai gaya dan torsi yang tertinggi hasil resultan sumbu x dan y adalah 37.37 N dengan sudut tangensial sebesar -6.33 (kuadran IV) dan 14.46 Nm dengan sudut tangensial sebesar 83.67 (kuadran I). Performansi turbin jenis Darrieus straight-bladed dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan mekanisme flapping wing sebagai mekanisme passive pitch, sudut pitch yang terbaik pada mekanisme flapping wing ini adalah 20.

SARAN Untuk pemilihan sudut pada mekanisme flapping wing lebih disarankan berada diatas 10 derajat, dan bisa berkisar antara 15-25 derajat. Dapat dilakukan modifikasi pada turbin dengan menambahkan fin pada blade turbin. Ketika melakukan pengukuran torsi pada saat pengujian dan pengambilan data turbin, alat ukur torque wrench diusahakan berada pada kuadran I dan IV. Untuk mempermudah proses validasi Antara simulasi berbasis CFD dengan eksperimental, cara pengambilan data berupa torsi dapat dilakukan setiap 5 atau 10 azimuth pada satu putaran penuh turbin.

Daftar pustaka

Mohon kritik dan saran