STUDI NUMERIK 3D MODIFIKASI CONVEX SURFACE TURBIN SAVONIUS DENGAN DIMPLE UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI AERODINAMIKA

Latar belakang penelitian ini merujuk pada kebutuhan mendesak akan
diversifikasi sumber energi di Indonesia, terutama melalui pemanfaatan energi
terbarukan seperti angin. Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh
modifikasi kekasaran permukaan cembung turbin Savonius dengan penambahan
dimple terhadap peningkatan efisiensi aerodinamika. Meskipun turbin Savonius
memiliki keunggulan dalam operasi pada kecepatan angin rendah, namun
efisiensinya masih bisa dikatakan rendah. Oleh karena itu, penelitian ini masih
menjadi topik yang populer hingga saat ini dan perlu pengembangan lebih lanjut
sehinnga optimal modifikasi dapat ditentukan.
Dengan menggunakan metode analisis numerik menggunakan aplikasi
ANSYS dan simulasi CFD Fluent dengan model 3D turbin angin Savonius dengan
diameter blade d = 100 mm, kedalaman dimple pada returning blade k = 1 mm dan
jarak antara kolom dimple s = 14° dan s = 7°relatif terhadap titik pusat blade turbin.
Penelitian dilaksanakan pada Reynolds Number Re = 6,34×104 dengan kecepatan V
= 5 m/s,. Analisa dilakukan dengan membandingkan coefficient of power,
coefficient of moment, dan pressure and velocity contour penelitian ini akan
divalidasi dengan hasil eksperimental sehingga metode pendekatan numerik yang
dilakukan dapat dipertahankan untuk analisa lebih lanjut.
Penelitian ini menghasilkan jika modifikasi kekasaran permukaan dengan
dimple mampu meningkatkan performa aerodinamika, walaupun tidak terlalu
signifikan yaitu dimple dengan sudut 14° meningkatkan efisiensi sebesar 1.43%,
sementara sudut 7° hanya meningkatkan sebesar 0.01%, hal ini menunjukkan
bahwa desain dan sudut dimple menjadi salah satu faktor konfigurasi yang
mempengaruhi performa turbin. Selain itu, prosedur perhitungan numerik yang
telah dilakukan dengan demikian mencapai persentase error 1,86%. Hal ini
menandakan penentuan setup solver untuk simulasi numerik 3D termasuk
pemilihan model turbulensi, boundary conditions, dan parameter simulasi, sangat
penting untuk hasil yang akurat.
Kata kunci : Aerodinamika, Dimple, Turbin Angin Savonius