Studi Eksperimental Variasi Sudut Blade terhadap Kinerja Rotor Blade Turbin Angin Tipe Propeler Poros Horizontal Model Contra Rotating
-
Verdy Ariyanto Koehuan(1)
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
http://orcid.org/0000-0003-1204-8776
-
Laurensius Nogur(2)
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
-
Jahirwan Ut Jasron(3)
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
https://orcid.org/0000-0002-4961-5300
(*) Corresponding Author
Abstract
Abstrak
Turbin Angin Contra Rotating merupakan turbin sumbu horizontal memiliki dua poros yang berputar berlawanan arah pada sumbu yang sama saling memberi dan menerima daya sehingga dapat beroperasi dengan baik pada kecepatan angin rendah. Dalam penelitian ini dilakukan dengan menentukan variasi pada sudut blade, yaitu masing-masing sudut 0º, 5º, dan 10º pada dua rotor dengan diameter masing-masing 0,50 m dan 0,30 m dengan posisi rotor blade saling berseberangan. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh dari variasi sudut blade terhadap putaran turbin (rpm), Torsi (T) dan Koefisien Daya (Cp) serta Efisiensi turbin pada setiap variasi kecepatan angin. Kecepatan angin sangat berpengaruh pada daya output atau daya mekanik, putaran rotor dan pembebanan pada rotor, daya output terendah 7,396 watt pada kecepatan angin 4,03 m/s, daya output tertinggi 25,397 watt pada kecepatan angin 6,08 m/s, putaran rotor terendah dengan tanpa pembebanan 727 rpm pada kecepatan angin 4,03 m/s dengan sudut blade 00, putaran rotor tertinggi 1153 rpm pada kecepatan angin 6,08 m/s dengan sudut blade100. Pembebanan pada rotor terendah 450 g pada kecepatan angin 4,03 m/s dengan sudut 00, pembebanan pada rotor tertinggi 750 g pada kecepatan angin 6,08 m/s dengan sudut blade 100. Dengan adanya perubahan sudut pada blade turbin angin poros horizontal model Contra Rotating, koefisien daya (Cp) yang dihasilkan dari kerja turbin meningkat seiring dengan bertambahnya sudut, Dengan Cpmaks= 0,701 pada TSR = 4.275 untuk sudut 100.
Downloads
References
Ahlund Karin, (2004). Investigation of the NREL NASA/Ames Wind Turbine Aerodynamics Database, Aeronautics, FFA SE-172 90 Stockholm.
Chantharasenawong C., Suwantragul B. and Ruangwiset A. (2008). Axial Momentum Theory for Turbines with Co-axial Counter Rotating Rotors, Commemorative International Conference of the Occasion of the 4th Cycle Anniversary of KMUTT Sustainable Development to Save the Earth: Technologies and Strategies Vision 2050: (SDSE2008) 11-13 December 2008, Bangkok, Thailand
Eggleston, D. M. & Stoddard, F. S., (1987). Wind Turbine Engineering Design, Van Nostrand Reinhold, New York.
Gates Robert, (2003). The Economics of Wind and the Impact of Technological Advances in Megawatt Class Turbines, California Wind Energy Collaborative Forum Davis.
Hansen Morten, Larsen T., Sorensen P., (2005). Control Design for a Pitch – regulated, Variable Speed Wind Turbine, Riso National Laboratory Denmark.
Jung, S. N., No, T. S., and Ryu, K. W. (2004) Aerodynamics Performance Prediction of a 30 kW Counter-rotating Wind Turbine System, Renewable Energy, 30, pp. 631-644.
Kari Appa, (2003). Counter Rotating Wind Turbine System, Energy Innovations Small Grant (EISG) Program, California Energy Commission, July 2003 P500-03-055F
Newman, B. G. (1983) Actuator-Disc Theory for Vertical-axis Wind Turbine, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 15, pp. 347-355.
P. Santhana Kumar, A. Abraham, (2013). Computational and Experimental Analysis of a Couter Rotating Wind Turbine System, Journal of Scientific and Industrial Research, Vol. 72, May 2013, pp. 300-306
Priyono Sutikno, Deny B. Saepudin, (2012). Design and Blade Optimization of Contra Rotation Double Rotor Wind Turbine, International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering IJMME-IJENS Vol: 11 No: 01, 16-25
Seungmin Lee, Hogeon Kim, Soogab Lee, (2010). Analysis of aerodynamic
characteristics on a counter-rotating wind turbine, Current Applied Physics 10, S339–S342
Shane Merchant, Jason Gregg, (2009). Wind Tunnel Analysis Of A Counter-
Rotating Wind Turbine, Proceedings of the 2009 ASEE Gulf-Southwest Annual Conference Baylor University, Copyright © 2009, American Society for Engineering Education
Shen, W. Z. , Zakkam, V. A. K. , Sorensen, J. N. and Appa, K. (2007) Analysis of Counter-Rotating Wind Turbines, The Science of Making Torque from Wind, Journal of Physics: Conference Series 75 (2007)012003, 9 pages.
Sterzinger G., Svreck Matt, (2004). Wind Turbine Development: Location of Manufacturing Activity, Renewable Energy Policy Project. Department of Energy US.
Tangler J. L., (1995). NREL Airfoil Families for HAWTs, National Renewable Energy Laboratory.
Ushiyama, I., Shimota, T. and Miura, Y. (1996), An Experimental Study of the Two-staged Wind Turbines, Renewable Energy, 9, (1-4), pp. 909-912.
W Z Shen, V A K Zakkam, J N Sørensen and K Appa, (2007). Analysis of Counter-Rotating Wind Turbines, Journal of Physics: Conference Series 75 (2007) 012003.
Wei Yuan, Ahmet Ozbay, Wei Tian and Hui Hu, (2013). An Experimental Investigation on the Effects of Turbine Rotation Directions on the Wake Interference of Wind Turbines, 51st AIAA Aerospace Sciences Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition 07 - 10 January 2013, Grapevine (Dallas/Ft. Worth Region), Texas
