Studi Numerik Pengaruh Lebar Sudu dan Jumlah Sudu pada Performansi Closed Type Multiple Blade Impulse Wind Turbine

Abstract

Turbin angin yang hadir menjadi salah satu pilihan alternatif sumber energi khusunya energi listrik yang bersifat mikro maupun makro bagi wilayah Indonesia. Multiple blade closed type impulse wind turbine merupakan sebuah turbin inovasi dimana turbin ini merupakan suatu turbin angin jenis impuls tipe tertutup yang mempunyai banyak sudu-sudu. Dimana kerja dari Impulse turbine yaitu memanfaatkan drag force yang terjadi pada blade untuk menghasilkan torsi pada rotornya. Ketika aliran fluida melintasi blade Impulse turbine, tekanan statis aliran dianggap tetap. Pada turbin ini dipasangkan nozzle untuk meningkatkan kecepatan aliran fluida sehingga meningkatkan momentum aliran pada nozzle. Peningkatan momentum aliran pada nozzle ini akan menurunkan tekanan statis pada luaran nozzle. Fluida dengan momentum tinggi ini kemudian menerpa rotor blade sehingga menghasilkan drag force yang selanjutnya akan menghasilkan torsi pada rotor. Kinerja turbin impuls sangat dipengaruhi oleh kecepatan angin, lebar sudu, jumlah sudu, dan putaran rotor relatif terhadap kecepatan angin. Oleh karena itu, dilakukan penelitian untuk mengetahui pengaruh dari lebar sudu dan jumlah sudu terhadap performansi dari Multiple blade closed type impulse wind turbine ini. variasi yang digunakan dalam penelitian ini dimana digunakan lebar sudu 0.17m dan 0.19m dan juga variasi jumlah sudu yaitu 8 buah dan 12 buah. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan ANSYS FLUENT 2021 R2. Kondisi penelitian transient dengan menggunakan model turbulen K−𝜖 standard turbulent. Kondisi dinding adalah no slip stationery wall. Hasil yang akan diperoleh dari penelitian ini adalah blade dengan lebar sudu 0.19m lebih efektif menghasilkan drag force jika dibandingkan dengan blade dengan lebar sudu 0.17m. Lalu pada variasi dengan jumlah blade 12 lebih efektif memanfaatkan aliran angin yang memasuki celah rotor sehingga lebih efektif menghasilkan gaya drag dibandingkan dengan variasi jumlah blade 8.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).