Studi Eksperimen Pengaruh Sudut Pitch terhadap Karakteristik Performa pada Turbin Angin Counter-Rotating

https://doi.org/10.22146/jmdt.55620

Faruq Avero Azhar(1*), Muhammad Agung Bramantya(2)

(1) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Jl. Grafika No.2, Kompleks UGM, Yogyakarta 55281, Indonesia
(2) Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Jl. Grafika No.2, Kompleks UGM, Yogyakarta 55281, Indonesia
(*) Corresponding Author

Abstract


Pemanfaatan energi angin menjadi daya berguna menuntut peningkatan efisiensi turbin angin. Cara lain untuk meningkatkan efisiensi dengan menggunakan turbin angin counter-rotating. Pada penelitian ini dilakukan pengamatan performa dari turbin angin full Scale model counter-rotating (CRWT) dengan sebuah generator dan roda gigi. Pengujian dilakukan pada kondisi lingkungan sebenarnya dan kecepatan angin yang fluktuatif. Rotor turbin depan dan belakang menggunakan 3 buah bilah dengan rasio diameter (D1/D2) = 0,5. Desain aerodinamika bilah turbin counter-rotating dibuat berdasarkan perhitungan menggunakan teori Blade Element Momentum (BEM). Sudut pitch rotor turbin diatur sebesar 0°, 10° dan 20° dan diamati daya elektrik keluaran dari generator untuk mengetahui perbedaan performa dari masing-masing variasi. Koefisien daya maksimum yang dihasilkan oleh rotor pada kecepatan angin 4 m/s sampai 7 m/s dengan sudut pitch 0° sebesar . Sedangkan turbin angin dengan sudut pitch rotor 10° dan 20° koefisien daya tertinggi masing-masing tercapai sebesar  dan . Hasil pengujian menunjukkan semakin besar sudut pitch koefisien daya yang dihasilkan pada kecepatan angin rendah semakin besar, akan tetapi semakin tinggi kecepatan angin rotor dengan sudut pitch kecil menghasilkan koefisien daya yang lebih besar.


Keywords


turbin angin counter-rotating, sudut pitch, performa, pengujian lingkungan

Full Text:

PDF


References

A. Rosenberg, S. Selvaraj, and A. Sharma, “A novel dual-rotor turbine for increased wind energy capture,” J. Phys. Conf. Ser., vol. 524, no. 1, 2014.

B. Newman, “Multiple Actuator-Disc Theory for Wind Turbines,” vol. 24, pp. 215–225, 1986.

Hermawan, M. A. Bramantya, N. K. Majid, and A. Febrianto, “Experimental study effect of flange addition on mechanical power of diffuser augmented counter rotating wind turbine,” AIP Conf. Proc., vol. 2001, pp. 3–10, 2018.

L. A. Mitulet, G. Oprina, R. A. Chihaia, S. Nicolaie, A. Nedelcu, and M. Popescu, “Wind tunnel testing for a new experimental model of counter-rotating wind turbine,” Procedia Eng., vol. 100, no. January, pp. 1141–1149, 2015.

L. Zhiqiang, W. Yunke, H. Jie, Z. Zhihong, and C. Wenqi, “The study on performance and aerodynamics of micro counter-rotating HAWT,” Energy, vol. 161, pp. 939–954, 2018.

M. Bakırcı and S. Yılmaz, “Theoretical and computational investigations of the optimal tip-speed ratio of horizontal-axis wind turbines,” Eng. Sci. Technol. an Int. J., vol. 21, no. 6, pp. 1128–1142, 2018.

R. J. Conzemius, “WIND TURBINE AND SODAR OBSERVATIONS OF WAKES IN A LARGE WIND FARM,” 19th Symp. Bound. Layers Turbul., 2010.

R. K. Singh and M. R. Ahmed, “Blade design and performance testing of a small wind.

S. Lee, H. Kim, and S. Lee, “Analysis of aerodynamic characteristics on a counter-rotating wind turbine,” Curr. Appl. Phys., vol. 10, no. 2 SUPPL., pp. S339–S342, 2010.

S. Lee, H. Kim, E. Son, and S. Lee, “Effects of design parameters on aerodynamic performance of a counter-rotating wind turbine,” Renew. Energy, vol. 42, pp. 140–144, 2012.

S. Martosaputro and N. Murti, “Blowing the wind energy in Indonesia,” Energy Procedia, vol. 47, pp. 273–282, 2014.

S. S. Navin Prasad E, Janakiram S, Prabu T, “Design and development of horizontal small wind turbine blade for low wind speeds,” Int. J. Eng. Sci. Adv. Technol., no. 1, pp. 75–84, 2014.

S. W. Buana, V. A. Koehuan, A. Riszal, S. Kamal, and S. Sugiyono, “Analisi Pengaruh Rasio Diameter sebagai Parameter Kinerja Aerodinamika Dual Rotor Counter-rotating Wind Turbine,” Pros. Semnastek, no. November, pp. 1–10, 2016.

Y. Wei, T. Wei, O. Ahmet, and H. U. Hui, “An experimental study on the effects of relative rotation direction on the wake interferences among tandem wind turbines,” Sci. China Physics, Mech. Astron., vol. 57, no. 5, pp. 935–949, 2014.

Z. Wang, W. Tian, A. Ozbay, A. Sharma, and H. Hu, “An experimental study on the aeromechanics and wake characteristics of a novel twin-rotor wind turbine in a turbulent boundary layer flow,” Exp. Fluids, vol. 57, no. 9, pp. 1–17, 2016.



DOI: https://doi.org/10.22146/jmdt.55620

Article Metrics

Abstract views : 1084 | views : 1348

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.