Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

Kajian Keserupaan Parameter Kinerja Miniatur dan Prototipe Turbin Angin Sumbu Horisontal Deny Bayu Saefudin; Wirawan Piseno; Rachman Hakim
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 | 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%.
Comparative Study on NACA-9405, NACA-9503 and NACA-9506 Airfoil Profiled Blade Open-Channel Flow Cross-Flow Turbine Aji Putro Prakoso; Wirawan Piseno; Damawidjaya Bisono; Deny Bayu Saefudin; Ahmad Fudholi; Fikri Nur Rohman
Public Research Journal of Engineering, Data Technology and Computer Science Vol. 1 No. 1: PREDATECS July 2023
Publisher : Institute of Research and Publication Indonesia (IRPI).

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.57152/predatecs.v1i1.833

Abstract

Several agricultural areas in Indonesia are classified as underdeveloped rural areas, and challenging to acquire electricity from the primary grid. On the other hand, some pico hydropower potentials can be found in agriculture, especially at the irrigation dam spillway flows. However, no such technology can convert the energy inside the water open-channel flow through dam spillways into electricity. Crossflow turbines (CFT) are expected to utilize dam spillways’ power due to their ability to convert the kinetic energy of water. Prior studies found that airfoil profile could slightly increase CFT efficiency and affect the interaction between water and turbine. Using planar two-dimensional computational fluid dynamics (CFD) numerical simulation analysis, the current study investigated the energy conversion phenomenon inside different open-channel CFT blade profiles. This study simulates CFT working at 3 meters of total head and 0.04 m3/s of water discharge put into the dam spillway’s downstream. The turbine blade profiled with the National Advisory Committee of Aeronautics (NACA) standard airfoil numbered 9405, 9503, and 9506 are being compared and investigated in the present study. CFD numerical analysis results show that the forward direction NACA airfoil profiled blades deliver better efficiency than the reversed one. These findings contradict the prior study’s results which tested airfoil profiled CFT working as usual with nozzle. This phenomenon indicated differences in the energy transfer process between open channel CFT and the ordinary CFT with a nozzle. Furthermore, current work finds that forward NACA-9503 CFT has a higher efficiency than other tested airfoil profiles, with 57.05% efficiency. In addition, the present study finds that the NACA-95XX airfoil has a more suitable chamber curve with the original CFT blade’s curve than the NACA-94XX airfoil by velocity triangle analysis. Then, the NACA-9503 profile is thinner than the NACA-9506 profile, which eases water flowing through the turbine blades.