commit to user library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id STUDI NUMERIKAL TURBIN ANGIN SAVONIUS TIPE S DENGAN PENAMBAHAN FIN PADA BLADE MENGGUNAKAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC(CFD) SKRIPSI Oleh : BAYU ANGGARA K2514018 FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juli 2018
17
Embed
STUDI NUMERIKAL TURBIN ANGIN SAVONIUS TIPE …...FLUENT in evaluating the fluid flow for determining the aerodynamic coefficient such as drag, torque and power coefficient. This model
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
STUDI NUMERIKAL TURBIN ANGIN SAVONIUS TIPE S
DENGAN PENAMBAHAN FIN PADA BLADE
MENGGUNAKAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC(CFD)
SKRIPSI
Oleh :
BAYU ANGGARA
K2514018
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juli 2018
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ii
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iii
STUDI NUMERIKAL TURBIN ANGIN SAVONIUS TIPE S
DENGAN PENAMBAHAN FIN PADA BLADE
MENGGUNAKAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC
(CFD)
Oleh :
BAYU ANGGARA
K2514018
Skripsi
diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juli 2018
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iv
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
v
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
ABSTRAK
Bayu Anggara. K2514018. STUDI NUMERIKAL TURBIN
ANGINSAVONIUS TIPE S DENGANPENAMBAHAN FIN PADA
BLADEMENGGUNAKAN METODE COMPUTATIONAL FLUID
DYNAMIC(CFD). Skripsi, Surakarta : Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta, Juli 2018.
Turbin angin savonius merupakan sistem konversi energi angin yang
memiliki potensi yang baik dalam memenuhi kebutuhan energi skala kecil.Akan
tetapi, desain standar dari turbin savonius memiliki efisiensi dan kecepatan putar
yang relatif kecil. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik
aerodinamika turbin angin savonius dengan penambahan fin pada blade
Penelitian ini menggunakan computational fluid dynamic (CFD) dari
sebuah softwareFinite Element Analysis (FEA). Turbin angin savonius pada
penelitian ini memiliki diameter rotor 1,1 m dan tinggi 1,4 m. Model 3D dari
turbin savonius dibuat dengan software CAD SolidWorks® dengan variasi tanpa
penambahan fin, 1 fin, 2 fin dan 3 fin. Kecepatan angin yang digunakan pada
simulasi ini adalah 4,5 m/s dengan permodelan turbulensi k-epsilon standard.
Simulasi ini menggunakan dynamic mesh model, yang kemudian di ekspor pada
ANSYS FLUENT untuk menentukan karakteristik aerodinamika seperti drag,
torsi, dan koefisien daya.
Hasil dari penelitian yang telah dilakukan adalah variasi penambahan 1 fin
menunjukkan performansi aerodinamika yang lebih baik dibandingkan dengan
variasi penambahan 2 fin, 3 fin dan tanpa penambahan fin. Penambahan 1 fin
menghasilkan nilai koefisien daya 0,221 paling tinggi dibandingkan variasi yang
lain. Variasi penambahan 1 fin menunjukkan distribusi tekanan yang lebih baik,
dengan tekanan yang lebih merata dan perbedaan tekanan antara permukaan
cekung dan cembung yang lebih signifikan daripada variasi yang lain.
Kata kunci ; Turbin angin savonius, aerodinamika, fin, computational fluid
dynamic.
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
ABSTRACT
Bayu Anggara. K2514018. NUMERICAL STUDY OF SAVONIUS WIND
Sesungguhnya sesudah kesulitan akan datang kemudahan, maka kerjakanlah
urusanmu dengan sungguh-sungguh dan hanya kepada Allah kamu berharap
(QS. Al-Insyirah : 6-8)
Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari
betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah.
(Thomas Alva Edison)
Kesuksesan bukanlah suatu kebetulan.Itu adalah hasil dari kerja keras, ketekunan,
pembelajaran, pengorbanan dan yang terpenting rasa cinta atas yang kau lakukan
dan yang kau pelajari.
(Pele)
Life is like riding bicycle, to keep your balance you must keep moving
(Albert Einstein)
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
PERSEMBAHAN
Skripsi ini saya persembahkan untuk :
Bapak dan Ibu
“Terima kasih atas semua dukungan, doa dan kasih sayang yang tiada pernah
berhenti.Terima kasih atas kerja keras dan semua pengorbanan yang telah
dilakukan selama ini.Diri ini bukanlah apa-apa tanpa kasih sayang kalian”.
Keluarga besar Parto Dikromo dan Darno Sudarpo
Terima kasih atas dukungan dan bantuan yang tidak hentinya diberikan sehingga
saya dapat menyelesaikan studi selama 4 tahun ini
Teman-teman PTM 2014
“Terima kasih telah banyak membantu baik berupa ilmu, tenaga, waktu, masukan,
dan dukungan yang telah kalian berikan selama 4 tahun ini.Juga semangat kerja
keras yang telah kalian tularkan pada saya selama mengerjakan skripsi”.
Addin Nur Kasanah
“Terima kasih senantiasa mendukung, tak pernah bosan memberi semangat dan
memotivasi”.
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur peneliti panjatkan ke hadirat Allah SWT karena telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya berupa ilmu, inspirasi, kesehatan dan
keselamatan.Atas kehendak-Nya peneliti dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “STUDI NUMERIKAL TURBIN ANGIN SAVONIUS TIPE S
DENGANPENAMBAHANFINPADA BLADE MENGGUNAKAN METODE
COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC(CFD)”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk
mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret
Surakarta.Peneliti menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari
bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, peneliti
menyampaikan terima kasih kepada :
1. Prof Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Suharno, ST., MT., Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Dr. Indah Widiastuti, S.T., M.Eng., selaku Pembimbing I, yang telah
memberi dukungan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
4. Dr. Eng Herman Saputro, S.Pd., M.Pd, MT., selaku Pembimbing II yang
telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi
ini.
5. Ir. Husin Bugis, M.Si., selaku Pembimbing Akademik yang telah
membimbing dan mengarahkan selama masa perkuliahan.
6. Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku Kepala Laboratorium Program Studi
Pendidikan Teknik Mesin yang telah memberi kesempatan dan tempat
guna pengambilan data penelitian.
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xi
7. Budi Sutopo, selaku Tool man Laboratorium Mesin Program Studi
Pendidikan Teknik Mesin yang telah membantu terlaksananya
pengambilan data penelitian.
Peneliti menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna dan hal ini
antara lain karena keterbatasan peneliti. Meskipun demikian, peneliti berharap
semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan pengembangan ilmu.
Surakarta, 23 Juli 2018
Peneliti
commit to user
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
HALAMAN PERNYATAAN ................................................................................ ii
HALAMAN PENGAJUAN................................................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAN............................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN................................................................................. v
HALAMAN ABSTRAK........................................................................................ vi
HALAMAN MOTTO .......................................................................................... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ ix
KATA PENGANTAR ............................................................................................ x
DAFTAR ISI......................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL................................................................................................ xvi
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ xix
BAB I PENDAHULUANA. Latar Belakang Masalah ................................................................... 1B. Identifikasi Masalah.......................................................................... 3C. Pembatasan Masalah......................................................................... 4D. Rumusan Masalah............................................................................. 4E. Tujuan Penelitian .............................................................................. 4F. Manfaat Penelitian............................................................................. 5
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR, DAN HIPOTESISA. Kajian Pustaka .................................................................................. 6B. Kerangka Berpikir........................................................................... 15C. Hipotesis ......................................................................................... 15
BAB III METODE PENELITIANA. Tempat dan Waktu Penelitian......................................................... 16B. Desain Penelitian ............................................................................ 16C. Teknik Pengumpulan Data.............................................................. 17D. Teknik Analisis Data ...................................................................... 17E. Prosedur Penelitian ......................................................................... 17
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASANA. Deskripsi Pemodelan Turbin Angin Dengan Computational FluidDynamic CFD....................................................................................... 25B. Pemodelan Turbin Angin Savonius Tipe S..................................... 25