Simulasi Peningkatan Kinerja Kincir Angin Savonius dengan Empat Plat Pengarah

dokumen-dokumen yang mirip
Simulasi Kincir Angin Savonius dengan Variasi Pengarah

Studi Simulasi dan Eksperimental Pengaruh Pemasangan Plat Bersudut Pada Punggung Sudu Terhadap Unjuk Kerja Kincir Angin Savonius

PENGARUH VARIASI OVERLAP SUDU TERHADAP TORSI DAN DAYA PADA KINCIR ANGIN SAVONIUS TIPE U

STUDI PENGARUH JUMLAH SUDU TERHADAP UNJUK KERJA SAVONIUS WATER TURBINE PADA ALIRAN AIR DALAM PIPA ABSTRACT

Pengaruh Pemasangan Sudu Pengarah dan Variasi Jumlah Sudu Rotor terhadap Performance Turbin Angin Savonius

Studi Eksperimen Pengaruh Silinder Pengganggu Di Depan Returning Blade Turbin Angin Savonius Terhadap Performa Turbin

ANALISIS PENGARUH RASIO OVERLAP SUDU TERHAD AP UNJUK KERJA SAVONIUS HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE

Studi Eksperimen Pengaruh Sudut Plat Pengganggu Di Depan Returning Blade Turbin Angin Tipe Savonius Terhadap Performa Turbin

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

PENGARUH SUDUT PUNTIR SUDU PADA SAVONIUS HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE SEMICIRCULAR BLADE APLIKASI ALIRAN DALAM PIPA

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

Studi Numerik 2D dan Uji Eksperimen tentang Karakteristik Aliran dan Unjuk Kerja Helical Savonius Blade dengan Variasi Overlap Ratio 0,1 ; 0,3 dan 0,5

Studi Eksperimental Vertical Axis Wind Turbine Tipe Savonius dengan Variasi Jumlah Fin pada Sudu

PENGGUNAAN BENTUK SUDU SETENGAH SILINDER ELLIPTIK UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI TURBIN SAVONIUS

PENGARUH PEMASANGAN SUDU PENGARAH DAN VARIASI JUMLAH SUDU ROTOR TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS

Studi Eksperimental Vertical Axis Wind Turbine Tipe Savonius dengan Variasi Jumlah Fin pada Sudu

PENERBITAN ARTIKEL ILMIAH MAHASISWA Universitas Muhammadiyah Ponorogo

ANALISIS EKSPERIMENTAL PENGARUH RASIO OVERLAP SUDU TERHADAP UNJUK KERJA SAVONIUS HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE SKRIPSI

UJI EKSPERIMENTAL PENGARUH SUDU PENGARAH ALIRAN (GUIDE VANE) TERHADAP DAYA PADA TURBIN SAVONIUS SKRIPSI

PENGARUH PEMASANGAN SUDU PENGARAH DAN VARIASI JUMLAH SUDU ROTOR TERHADAP PERFORMANCE TURBIN ANGIN SAVONIUS TIPE L

RANCANG BANGUN ALAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN SUMBU VERTIKAL DI DESA KLIRONG KLATEN Oleh Bayu Amudra NIM:

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

KARAKTERISTIK TURBIN ANGIN SAVONIUS 2 DAN 3 BLADE DENGAN MENGGUNAKAN BANTUAN GUIDE VANE

PERANCANGAN TURBIN ANGIN TIPE SAVONIUS DUA TINGKAT DENGAN KAPASITAS 100 WATT UNTUK GEDUNG SYARIAH HOTEL SOLO SKRIPSI

Jalan Ahmad Yani No. 200 Pabelan Kartasura Sukoharjo

Turbin angin poros vertikal tipe Savonius bertingkat dengan variasi posisi sudut

Kaji Numerik Optimasi Kinerja Rotor Savonius Dua Bilah dan Tiga Bilah

PENGARUH JUMLAH SUDU TERHADAP UNJUK KERJA SAVONIUS WATER TURBINE PADA ALIRAN AIR DALAM PIPA

BAB II LANDASAN TEORI

Turbin Angin Poros Vertikal Sebagai Alternatif Energi Lampu Penerangan Jalan Umum (PJU)

IRVAN DARMAWAN X

ANALISIS KINERJA KINCIR ANGIN SEDERHANA DENGAN DUA SUDU POROS HORIZONTAL

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang

PERANCANGAN TURBIN ANGIN TIPE SAVONIUS DUA TINGKAT DENGAN KAPASITAS 100 WATT UNTUK GEDUNG SYARIAH HOTEL SOLO

BAB III METODOLOGI PENELITIAN Prosedur Penggunaan Software Ansys FLUENT 15.0

UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS DUA TINGKAT EMPAT SUDU LENGKUNG L

STUDI SIMULASI TENTANG PENGARUH RASIO DIAMETER DAN JUMLAH SUDU TERHADAP PERFORMA TURBIN ANGIN CROSS FLOW DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ANSYS FLUENT

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB II LANDASAN TEORI

Unjuk Kerja Model-Model Kincir Angin Savonius Dua Tingkat Dengan Kelengkungan Sudu Termodifikasi

BAB II DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka

RANCANG BANGUN TURBIN ANGIN VERTIKAL JENIS SAVONIUS DENGAN VARIASI JUMLAH STAGE DAN PHASE SHIFT ANGLE UNTUK MEMPEROLEH DAYA MAKSIMUM

SKRIPSI EFEK PEMUNTIRAN SUDU TERHADAP PERFORMANSI TURBIN ANGIN TIPE SUDU ORI

Publikasi Online Mahsiswa Teknik Mesin

ANALISIS TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL DENGAN 4, 6 DAN 8 SUDU. Muhammad Suprapto

PENGARUH SUDUT KELENGKUNGAN SUDU SAVONIUS PADA HORIZONTAL AXIS WATER TURBINE TERHADAP POWER GENERATION

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

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

RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK SKALA KECIL MENGGUNAKAN KINCIR ANGIN SUMBU VERTIKAL LENZ2 PORTABEL

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

KARAKTERISTIK MODEL TURBIN ANGIN UNTWISTED BLADE DENGAN MENGGUNAKAN TIPE AIRFOIL NREL S833 PADA KECEPATAN ANGIN RENDAH

RANCANG BANGUN KINCIR ANGIN PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK SUMBU VERTIKAL SAVONIUS PORTABEL MENGGUNAKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN ABSTRAK

Pengaruh Variasi Tebal Sudu Terhadap Kinerja Kincir Air Tipe Sudu Datar

KAJIAN EKSPERIMENTAL PENGARUH JUMLAH SUDU TERHADAP TORSI DAN PUTARAN TURBIN SAVONIUS TYPE U

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENGUKURAN

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

ANALISA DISTRIBUSI TEKANAN DAN ALIRAN DISEKITAR ROTOR SAVONIUS WATER TURBINE. Rendi,

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

STUDI EKSPERIMENTAL EFEK JUMLAH SUDU PADA TURBIN AIR BERSUMBU HORISONTAL TIPE DRAG TERHADAP PEMBANGKITAN TENAGA PADA ALIRAN AIR DALAM PIPA

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL TIGA SUDU BERDIAMETER 3,5 METER. Adi Andriyanto

RANCANG BANGUN KINCIR ANGIN SAVONIUS UNTUK MEMBANGKITKAN ENERGI LISTRIK SKALA KECIL

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

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH SILINDER SIRKULAR Dosen Pembimbing SEBAGAI PENGGANGGU ALIRAN DI DEPAN SISI RETURNING BLADE TURBIN ANGIN

ANALISIS AERODINAMIKA PADA MOBIL SEDAN DENGAN VARIASI SUDUT DIFFUSER DAN SUDUT BOAT TAIL MENGGUNAKAN CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS)

PERFORMANSI TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN EMPAT SUDU UNTUK MENGGERAKKAN POMPA SKRIPSI

PRINSIP KERJA TENAGA ANGIN TURBIN SAVOUNIUS DI DEKAT PANTAI KOTA TEGAL

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

Rancang Bangun Turbin Air Sungai Poros Vertikal Tipe Savonius dengan Menggunakan Pemandu Arah Aliran

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN KINCIR ANGIN TIPE HORIZONTAL AXIS WIND TURBINE (HAWT) UNTUK DAERAH PANTAI SELATAN JAWA

ANALISA PEMANFAATAN POTENSI ANGIN PESISIR SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK

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

BAB III PERANCANGAN ALAT

SKRIPSI. Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Oleh : DANANG KURNIAWAN NIM. I

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin Menggunakan Kincir Angin Sumbu Vertikal untuk Beban Rumah Tinggal

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN KINCIR ANGIN SAVONIUS TIPE L SEBAGAI SUMBER ENERGI TERBARUKAN

Jurnal Rekayasa Mesin Vol.4, No.3 Tahun 2013: ISSN X. Pengaruh Variasi Sudut Input Sudu Mangkok Terhadap Kinerja Turbin Kinetik

ANALISIS CASING TURBIN KAPLAN MENGGUNAKAN SOFTWARE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS/CFD FLUENT

Rancang Bangun Vertical Wind Axis Turbin (VWAT) Dua Tingkat

ANALISA KEKUATAN PADA TURBIN ANGIN SUMBU VERTIKAL (VAWT) DENGAN SOFTWARE

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH JUMLAH BLADE DAN VARIASI PANJANG CHORD TERHADAP PERFORMANSI TURBIN ANGIN SUMBU HORIZONTAL (TASH)

SKRIPSI. Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Oleh : GALIH PERMANA NIM. I

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

KAJI EKSPERIMENTAL TURBIN ANGIN DARRIEUS-H DENGAN BILAH TIPE NACA 2415

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

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

SIMULASI PENGUJIAN PRESTASI SUDU TURBIN ANGIN

PENGEMBANGAN METODE PENENTUAN KARAKTERISTIK RANCANGAN AWAL ROTOR TURBIN ANGIN

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

Jurnal Mechanical, Volume 2, Nomor 2, September 2011

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pengaruh Variasi Pembebanan Pada Poros Utama Turbin Angin Terhadap Putaran, Daya Listrik, dan Kinerja Turbin Angin Golden Blade

KINCIR ANGIN POROS VERTIKAL SEBAGAI ALTERNATIF PENGGERAK POMPA IRIGASI PERKEBUNAN DI DESA KARYAMUKTI

Rancang Bangun Turbin Air Sungai Poros Vertikal Tipe Savonius Dengan Menggunakan Pemandu Arah Aliran

OPTIMASI DAYA TURBIN ANGIN SAVONIUS DENGAN VARIASI CELAH DAN PERUBAHAN JUMLAH SUDU

PENGARUH VARIASI SUDUT GUIDE VANE TERHADAP PERFORMA WIND TURBINE DARRIEUS TIPE-H DENGAN NACA 0012 DAN NACA 0018

PENGARUH JUMLAH SUDU TERHADAP UNJUK KERJA TURBIN ANGIN SAVONIUS TYPE L

Pengaruh Sudut Pengarah Aliran dan Jumlah Sudu Radius Berengsel Luar Roda Tunggal terhadap Kinerja Turbin Kinetik

Transkripsi:

Simulasi Peningkatan Kinerja Kincir Angin Savonius dengan Empat Plat Pengarah Budi Sugiharto 1, Denny Widhiyanuwirawan 2, Slamet Wahyudi 3, Sudjito Soeparman 4 1) Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta 2) Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya Malang e-mail: 1) sugihartobudi@yahoo.co.id ABSTRAK Kincir angin Savonius merupakan kincir angin poros vertikal yang berkonstruksi sederhana dan murah. Kincir angin Savonius dapat menerima angin dari segala arah dan dapat bekerja pada kecepatan angin dan putaran yang rendah. Tulisan ini bertujuan meningkatkan kinerja kincir angin Savonius melalui penambahan empat plat pengarah. Penambahan empat plat pengarah divariasikan dengan tiga model. Simulasi dilakukan dengan menggunakan software ANSYS dengan hasil berupa kontur kecepatan dan torsi statis pada posisi sudu 0 0, 45 0, 90 0, 135 0 dan 180 0. Hasil yang diperoleh menunjukkan pada posisi sudu 45 0 dan 90 0 torsi statis pada kincir dengan tambahan plat pengarah lebih besar, meskipun pada posisi sudu yang lain torsi statis yang terjadi lebih kecil dibandingkan dengan kincir tanpa pengarah. Torsi statis maksimum terjadi pada posisi sudu 45 0, penambahan empat plat pengarah model 2 memiliki torsi statis paling besar. Peningkatan torsi statis hingga 30% dibanding dengan kincir angin Savonius standar. Kata kunci: Savonius, kinerja, torsi statis, plat pengarah. ABSTRACT Savonius windmill is a vertical axis windmill constructed a simple and cheap. That can receive wind from any direction and can work on low wind speed and angular velocity. This paper aims to improve performance through additional Savonius windmill with four flat deflector. The addition of four flat deflector varied with three models. Simulations performed using ANSYS software with the results in the form of contour velocity and static torque on the position of the blade 0 0, 45 0, 90 0, 135 0 and 180 0. The results obtained indicate the position of the blade 45 0 and 90 0 static torque on the windmill with the addition flat deflector of larger, though the another blade position static torque that occurs is smaller than the windmill without a deflector. The maximum static torque occurs at the position of the blade 45 0, the addition of four flat deflector model 2 has the greatest static torque. Static torque increase by 30% compared with standard Savonius windmill. Keywords: Savonius, performance, static torque, flat deflector. Pendahuluan Kincir angin Savonius merupakan alat untuk mengubah energi kecepatan angin menjadi energi gerak dengan poros vertikal yang mudah dibuat, disain sederhana, dapat menerima angin dari segala arah dan dapat bekerja pada kecepatan angin dan putaran yang rendah. Kekurangan dari kincir angin Savonius yaitu mempunyai efisiensi atau koefisien daya yang rendah sebesar 15%. Kincir angin Savonius pada umumnya didisain silinder terbelah yang digeser sehingga membentuk seperti huruf S ditunjukkan SENATEK 2015 Malang, 17 Januari 2015 53

pada Gambar 1 dengan D : diameter kincir, Do : diameter end plate dan e : jarak overlap. Fujisawa [5] menyampaikan hasil penelitiannya koefisien daya terbaik pada rasio overlap sebesar 0.15. Rasio overlap adalah perbandingan jarak overlap dengan diameter sudu. Torsi statik maksimum diperoleh pada posisi 45 0. Dari hasil visualisasi aliran di dan sekitar kincir, memperlihatkan aliran melalui overlap bermanfaat untuk mendorong sudu balik dari kincir dan mengurangi torsi negatif pada sudu balik. Gambar 1. Skema kincir angin Savonius Nakajima et al. [8,9] menyampaikan ada enam jenis aliran yang mempengaruhi kinerja kincir angin Savonius dari hasil visualisasi yang diperoleh dengan teknik smoke-wire dengan aliran angin dari sisi kiri. Enam aliran yang ditunjukkan pada Gambar 2 tidak selalu ada pada setiap posisi sudu, aliran I, II dan III memberikan efek pada kinerja yang positif sedang aliran IV, V dan VI justru mengganggu atau mengurangi kinerja kincir. Gambar 2. Pola aliran pada kincir Savonius Irabu dan Roy [7] melakukan peningkatan koefisien daya dengan cara meletakkan kincir angin ke dalam terowongan kotak pengarah (Guide Box Tunnel/GBT) dengan hasil peningkatan koefisien daya sebesar 1.23 kali dari koefisien daya tanpa GBT. Kondisi ini juga bermanfaat untuk mengurangi terjadinya kecepatan putar berlebih pada kincir akibat kecepatan angin yang meningkat tajam. Altan et al. [1], Altan dan Atilgan [2,3,4] dalam penelitiannya tentang kincir angin Savonius dengan plat pengarah di depan kincir. Plat pengarah bertujuan mengurangi/menghilangkan torsi negatif yang terjadi pada sudu balik serta mengarahkan aliran ke sudu dorong. Peningkatan koefisien daya yang terjadi sampai sebesar dua kali dari kincir tanpa pengarah atau koefisien daya sebesar 38,5%. Kelemahan dengan plat pengarah tersebut adalah bila terjadi perubahan arah angin diperlukan alat untuk mengubah posisi plat pengarah. Gupta et al. [6] melakukan analisis CFD pada variasi overlap kincir Savonius dengan hasil terbaik pada rasio overlap sebesar 16,7%. SENATEK 2015 Malang, 17 Januari 2015 54

Pada tulisan ini akan dilakukan simulasi kincir angin Savonius dengan empat plat pengarah dengan menggunakan software ANSYS. Variasi yang dilakukan adalah perbedaan jarak antara kincir dengan plat pengarah (cleareance). Metode Penelitian Penggambaran model dilakukan menggunakan software Solid Work dengan feature surface-plane yang disimpan dalam file berekstensi igs, selanjutnya di import ke software ANSYS. Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) dilakukan dengan software ANSYS dua dimensi. Model kincir angin Savonius dan variasi pengarah yang dilakukan Kincir angin Savonius yang dianalisis dengan ukuran sebagai berikut diameter sudu (d) 215 mm, rasio overlap (G = d/e ) = 0.15 di letakkan pada tengah-tengah wind tunnel ukuran 1200 mm x 2400 mm, ditunjukkan pada Gambar 3. Gambar 3. Dimensi kincir angin Savonius dan wwind tunnel Penambahan empat plat pengarah pada kincir angin Savonius diberikan tiga variasi clearance. Model 1 dengan clearance sebesar 0.1 jari-jari sudu, model 2 dengan clearance sebesar 0.2 jari-jari sudu dan model 3 dengan clearance sebesar 0.3 jari-jari sudu ditunjukkan pada Gambar 4 saat posisi sudu 0 0. a b c Gambar 4. Variasi kincir angin Savonius dengan empat plat pengarah; a. Model 1, b. Model 2 dan c. Model 3 Kondisi batas dan spesifikasi penyelesaian Dalam analisis CFD kondisi batas yang dilakukan sebagai berikut arah angin dari sisi kiri dengan kecepatan angin 5 m/detik, keluar sisi kanan dengan tekanan sama dengan tekanan atmosfir sebesar 101325 bar dan sisi atas dan bawah simetri. Selama analisis kincir dalam kondisi diam. Material yang mengalir adalah udara dengan massa jenis 1.225 kg/m 3 dan viskositas dinamis 1.7894 x 10-5 serta kondisi operasional pada tekanan atmosfir. SENATEK 2015 Malang, 17 Januari 2015 55

Spesifikasi cara penyelesaian dengan dasar pressure based, time steady dan space 2D. Model k-epsilon Standard Wall Functions, Sebagai kontrol penyelesaian Pressure Velocity Coupling berupa Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equation (SIMPLE) dengan diskritisasi Momentum Second Order Upwind dan Pressure Standard. Dengan permulaan penyelesaian sesuai kondisi masuk (kecepatan angin masuk) (Gupta et al. [6]). Hasil dan Pembahasan Hasil simulasi CFD ditampilkan dalam bentuk kontur kecepatan pada posisi sudu 0 0, 45 0, 90 0, dan 135 0 pada setiap model ditunjukkan pada Gambar 5, Gambar 6, Gambar 7 dan Gambar 8, sedang hasil torsi statik ditunjukkan pada Gambar 9. Gambar 5. Kontur kecepatan pada posisi sudu 0 0 ; a. Standar, b. Model 1, c. Model 2, d. Model 3 Gambar 6. Kontur kecepatan pada posisi sudu 45 0 ; a. Standar, b. Model 1, c. Model 2, d. Model 3 Gambar 7. Kontur kecepatan pada posisi sudu 90 0 ; a. Standar, b. Model 1, c. Model 2, d. Model 3 SENATEK 2015 Malang, 17 Januari 2015 56

Gambar 8. Kontur kecepatan pada posisi sudu 135 0 ; a. Standar, b. Model 1, c. Model 2, d. Model 3 Gambar 9. Grafik hubungan torsi statik dengan posisi sudu Kontur kecepatan pada posisi sudu 0 0 yang ditunjukkan pada Gambar 5 memperlihatkan pada sisi cembung sudu dorong kincir standar/tanpa pengarah (a) mempunyai kecepatan angin lebih besar dibanding yang lain, di sini tampak aliran seperti Coanda bekerja menarik sudu dorong untuk berputar searah jarum jam. Disamping kecepatan angin pada sisi cembung sudu dorong, kecepatan angin pada sisi cekung sudu balik kincir standar (a) mempunyai kecepatan angin yang lebih besar, sehingga mempermudah kincir untuk berputar. Vortek yang terjadi pada sisi cekung sudu balik kincir standar (a) diperlihatkan lebih sedikit, sehingga gangguan yang diakibatkan oleh vortek lebih kecil dibandingkan dengan model yang lain (b, c, d). Jika dihubungkan dengan torsi yang diperlihatkan pada Gambar 9, pada posisi sudu 0 0 kincir tanpa pengarah mempunyai nilai paling besar dibanding dengan torsi yang terjadi pada kincir dengan tambahan plat pengarah. Dari Gambar 6 c diperlihatkan kontur kecepatan angin pada posisi sudu 45 0 model 2, tampak bahwa kecepatan angin pada sisi cembung baik pada sudu dorong dan sudu balik serta pada daerah overlap lebih besar dibanding dengan model yang lain maupun standar, dari aliran ini memberikan dampak pada torsi yang terjadi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9. Berturut-turut dari torsi yang besar ke yang kecil adalah model 2, model 1, model 3 dan yang paling kecil kincir standar. Sedang pada posisi sudu 90 0 dan 135 0 aliran pada daerah overlap mempunyai peran besar untuk membuat kinerja kincir sedang vortek yang terjadi pada sisi cekung sudu balik dan pada sisi cembung sudu dorong memberikan dampak yang negatif. Dari Gambar 9 diperlihatkan bahwa kincir dengan tambahan plat pengarah saat posisi sudu 45 0 dan 90 0 mempunyai torsi statik yang lebih besar SENATEK 2015 Malang, 17 Januari 2015 57

dibandingkan dengan kincir standar. Pada posisi sudu 45 0 kincir dengan model 2 memiliki torsi 30% lebih besar dibanding kincir standar. Bila kincir berhenti pada posisi sudu antara 30 0 sampai 105 0 kincir dengan plat pengarah akan lebih mudah bekerja dibanding dengan kincir standar, namun bila kincir berhenti pada posisi sudu yang lain plat pengarah mengganggu kincir untuk memulai bekerja. Jarak antara kincir dengan plat pengarah mempunyai pengaruh yang cukup besar, terlihat pada pola aliran yang terjadi seperti ditunjukkan pada Gambar 5 sampai Gambar 8. Kesimpulan Dari simulasi CFD dengan kecepatan angin 5 m/detik diperoleh bahwa penambahan plat pengarah bekerja efektif pada posisi sudu 30 0 sampai 105 0 dan bekerja maksimum pada posisi sudu 45 0. Kincir dengan tambahan plat pengarah pada posisi sudu 45 0 dan 90 0 memiliki torsi statis yang lebih tinggi dibanding dengan torsi statis pada kincir standar. Kenaikan torsi statis sebesar 30% pada kincir model 2 sebagai akibat kenaikan kecepatan angin pada sisi cembung baik pada sudu dorong maupun sudu balik dibandingkan dengan kincir Savonius tanpa pengarah. Ucapan Terima Kasih Kepala Studio Perancangan dan Design Teknik Mesin Universitas Brawijaya yang telah membantu dalam penyediaan software ANSYS. Daftar Pustaka 1. Altan, B.D., Atilgan, M., dan Ozdamar, A., 2008, An Experimental Study on Improvement of a Savonius Rotor Performance, Experimental Thermal and Fluid Science, 32, pp. 1673-1678. 2. Altan, B.D., dan Atilgan, M., 2008, An Experimental and Numerical Study on the Improvement of the Performance of Savonius Wind Rotor, Energy Conversion and Management, 49, pp. 3425-3432. 3. Altan, B.D., dan Atilgan, M., 2010, The Use of a Curtain Design to Increase the Performance Level of a Savonius Wind Rotors, Renewable Energy, 35, pp. 821-829. 4. Altan, B.D., dan Atilgan, M., 2012, A Study on Increasing the Performance of Savonius Wind Rotors, Journal of Mechanical Science and Technology, 26 (5), pp. 1493-1499. 5. Fujisawa, N., 1992, On the Torque Mechanism of Savonius Rotors, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 40, pp. 277-292. 6. Gupta, R., Das, R., Gautam, R., dan Deka, S.S., 2012, CFD Analysis of a Two-bucket Savonius Rotor for Various Overlap Conditions, ISESCO Journal of Science and Technology, 8 (13), pp. 67-74. 7. Irabu, K., dan Roy, J.N., 2007, Characteristic of Wind Power on Savonius Rotor Using a Guide-box Tunnel, Experimental Thermal and Fluid Science, 32, pp. 580-586. 8. Nakajima, M., Lio, S., dan Ikeda, T., 2008, Performance of Double-step Savonius Rotor for Environmentally Friendly Hydraulic Turbine, Journal of Fluid Science and Techology, 3 (3), pp. 410-419. 9. Nakajima, M., Lio, S., dan Ikeda, T., 2008, Performance of Savonius Rotor for Environmentally Friendly Hydraulic Turbine, Journal of Fluid Science and Techology, 3 (3), pp. 420-429. SENATEK 2015 Malang, 17 Januari 2015 58