STUDI EKSPERIMENTAL PENINGKATAN EFISIENSI AERODINAMIKA TURBIN ANGIN SUMBU TEGAK DENGAN MENGGUNAKAN DIMPLE PADA PERMUKAAN CEMBUNG

Tugas akhir ini menerapkan teori aerodinamika dengan diterapkan pada
turbin angin sumbu tegak. Turbin mampu berputar dengan kecepatan udara
rendah. Mengingat torsi negative pada returning blade turbin angin sumbu tegak
berbanding lurus dengan pressure drag. maka perlu dilakukan upaya penurunan
gaya hambat dengan menerapkan dimple pada permukaan turbin Savonius.
Pressure drag ini dapat dimodifikasi dengan dimple yang terinspirasi dari
permukaan bola golf yang bertujuan menurunkan pressure drag, sehingga daya
turbin meningkat.
Turbin angin sumbu tegak tipe Savonius pada penelitian ini dicetak dengan
3D printing, dengan ukuran turbin tinggi h = 154 mm, lebar D = 200 mm , dan
diberikan penambahan dimple pada permukaan cembung pada tiap – tiap turbin
blade. Dengan ukuran dimple diameter D = 2 mm, kedalaman k = 1mm, aspect
ratio α = 0.77, dengan jarak antara coloumn dimple s = 13° serta Reynolds
number Re = 3,15 × 10
4
dengan kecepatan udara V = 5 m/s. Analisa pengukuran
RPM, Torsi, dan daya pada turbin tanpa dimple dibandingkan dengan memakai
dimple. Efisiensi turbin Savonius dengan dimple akan dibandingkan dengan turbin
konvensional dengan mengukur Coefficient Power (Cp) dan Coefficient Moment
(Cm).
Hasil penelitian yang didapat pada pemberian dimple pada turbin angin
sumbu tegak terbukti parameter meningkat dengan RPM = 0,5%, Torsi = 7% dan
Daya = 7% karena pressure drag yang berkurang. peningkatan pada parameter
ukur membuktikan dapat menyebabkan terjadi pengurangan gaya drag sehingga
penggunaan dimple secara aerodinamika dapat meningkatkan performa turbin
angin sumbu tegak.