p-Index From 2014 - 2019
0.408
P-Index
This Author published in this journals
All Journal Jurnal Teknik
Articles

Found 2 Documents
Search

Kajian Keserupaan Parameter Kinerja Miniatur dan Prototipe Turbin Angin Sumbu Horisontal Saefudin, Deny Bayu; Piseno, Wirawan; Hakim, Rachman
Jurnal Teknik: Media Pengembangan Ilmu dan Aplikasi Teknik Vol 17 No 2 (2018): Jurnal Teknik - Media Pengembangan Ilmu dan Aplikasi Teknik
Publisher : Fakultas Teknik - Universitas Jenderal Achmad Yani

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (417.968 KB) | DOI: 10.26874/jt.vol17no2.80

Abstract

Pengujian kinerja turbin angin sumbu horisontal yang berukuran besar dapat disederhanakan dengan prinsip keserupaan. Prinsip tersebut memungkinkan prediksi karakter turbin berukuran besar (prototipe) dapat dilakukan dengan menggunakan model yang berukuran lebih kecil (miniatur). Ukuran miniatur yang cenderung kecil diharapkan dapat memudahkan proses pengujian dan meminimalisir biaya pembuatan spesimen uji. Teori keserupaan dapat digunakan pada kasus aerodinamika dengan syarat kesamaan nilai bilangan Reynolds dan bilangan Mach dari prototipe dan miniatur terpenuhi. Penelitian kali ini membahas keserupaan parameter kinerja prototipe dan miniatur turbin dari hasil simulasi numerik dengan menggunakan teori momentum-elemen bilah yang dilengkapi beberapa faktor koreksi. Hasil ini nantinya digunakan sebagai dasar pengujian kinerja pada penelitian selanjutnya. Pada awal proses simulasi, terdeteksi bahwa kesamaan nilai bilangan Reynolds antara prototipe dan miniatur dapat terjaga. Hal ini dilakukan dengan cara menaikkan nilai kecepatan angin pengujian miniatur secara proporsional sesuai dengan pengecilan dimensi turbin akibat proses penskalaan. Namun, nilai bilangan Mach keduanya terlihat berbeda cukup besar. Tercatat di posisi sekitar 50% hingga 80% panjang bilah, nilai rerata bilangan Mach untuk prototipe sebesar 0,02 dan miniatur sebesar 0,191. Terlihat bahwa nilai bilangan Mach pada prototipe turbin termasuk pada kategori incompressible sedangkan pada miniatur sudah masuk di kategori compressible. Meski begitu, ternyata perbedaan nilai bilangan Mach tersebut tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap perbedaan karakter kinerja prototipe dan miniatur turbin. Hal ini dapat dilihat dari rerata simpangan koefisien daya sebesar dan koefisien gaya tangensial sebesar 2,3% serta koefisien gaya dorong yang hanya sebesar 1,4%.
Pemodelan Kekuatan Bilah Turbin Angin Horisontal Multimaterial Ikaningsih, Manty Aldilani; Saefudin, Deny Bayu
Jurnal Teknik: Media Pengembangan Ilmu dan Aplikasi Teknik Vol 17 No 1 (2018): Jurnal Teknik - Media Pengembangan Ilmu dan Aplikasi Teknik
Publisher : Fakultas Teknik - Universitas Jenderal Achmad Yani

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1033.401 KB) | DOI: 10.26874/jt.vol17no1.67

Abstract

Pada penelitian ini, bilah turbin multimaterial yang akan dibuat adalah bilah tipe sumbu horisontal (HAWT). Bilah ini dibuat dengan menggunakan material batang Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP), Expandable Polystyrene (EPS) dan lembaran vinil (vynil sheet). Bagian inti bilah dibuat dari EPS yang disisipi dengan 2 batang CFRP berpenampang lingkaran berdiameter 2 mm. Bagian permukaan bilah dilapisi dengan lembaran vinil. Gaya aerodinamika yang digunakan sebagai data masukan FEA diperoleh dari hasil perhitungan pada kecepatan angin maksimum 7 m/s dengan kecepatan putar rotor 650 rpm. Gaya aerodinamika tersebut merupakan hasil analisa dengan menggunakan Blade Element-Moementum Theory (BEMT) pada penelitian yang terpisah. Hasil simulasi FEA menunjukkan bahwa tegangan Von Mises maksimum sebesar 473,3 MPa terjadi pada bagian CFRP, tepatnya pada batang CFRP yang terletak pada titik pusat penampang airfoil bilah (CFRP-A). Oleh karena itu, dilakukanlah perbaikan desain dengan cara mengubah dimensi penampang CFRP yang menerima tegangan maksimum (CFRP-A) dari diameter 2 mm menjadi 3 mm. Dengan penambahan ukuran diameter batang CFRP, diharapkan tegangan Von Mises maksimum akan mengalami penurunan. Hal tersebut terbukti, hasil simulasi bilah dengan diameter CFRP-A 3 mm menghasilkan tegangan Von Mises maksimum yang lebih kecil dari bilah dengan CFRP-A 2 mm, yakni 60,45 MPa. Faktor keamanan minimum dari bilah pun berubah dari semula 0,63 menjadi 4,96, diikuti dengan pengurangan harga defleksi total dari 6,42 mm menjadi sekitar 1,6 mm.