Optimasi Turbin Kinetik Poros vertikal Dengan Sudu Berengsel Luar menggunakan Response Surface Methodology

Prof. Dr. Ir. Rudy Soenoko,, M.Eng.Sc, and Dr. Slamet Wahyudi,, ST., MT, and Dr.Eng. Moch. Agus Choiron,, ST., MT. (2016) Optimasi Turbin Kinetik Poros vertikal Dengan Sudu Berengsel Luar menggunakan Response Surface Methodology. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Permasalahan krisis energi masih dirasakan di negara-negara berkembang dimana penduduk yang masih hidup di desa membutuhkan pengembangan dari sumber energi yang lebih efisien. Salah satu potensi energi terbarukan yang banyak dijumpai di Indonesia adalah potensi aliran air sungai. Tujuan jangka panjang hasil penelitian ini adalah untuk memberikan solusi pada masyarakat pedesaan agar mereka dapat membangun instalasi pembangkit listrik yang sederhana tetapi cukup handal. Dalam penelitian ini turbin kinetik yang akan diteliti adalah pengembangan model sebuah turbin kinetik yang menggunakan sudu berengsel dimana engsel turbin dipasang pada bagian luar runner. Turbin kinetik yang akan diteliti disini adalah turbin yang posisi porosnya vertikal. Metode Penelitian yang dipakai adalah metode eksperimen dengan memvariasikan debit air (Q), sudut pengarah (α) dan jumlah sudu (nb), sehingga didapatkan desain dan unjuk kerja dari turbin kinetik dengan sudu berengsel luar yang optimum. Kemudian hasil eksperimen di optimasi dengan Response Surface Methodology (RSM) untuk mendapatkan nilai optimal dengan persamaan matematis. Berdasarkan model matematika yang diperoleh dapat diketahui bahwa ketiga variable bebas yaitu debit air (Q), sudut pengarah (α) dan jumlah sudu (nb), memberikan pengaruh terhadap besarnya nilai daya turbin dan efisiensi turbin. Metode analisis respon dapat dirumuskan sebagai berikut : Daya turbin : Pt = 11,803 + 2,796(α) + 1,585(nb) + 2,018(Q) + 0,563(α)2 + 0,331(nb)2 + 1,712(Q)2 + 0,418(α)(nb) + 0,803 (α)(Q) + 0,215(nb)(Q) Efisiensi turbin : η = 25,985 + 5,803(α) + 3,344(nb) – 5,651(Q) + 1,486(α)2 + 0,978(nb)2 + 2,334(Q)2 + 0,708(α)( nb) - 0,060 (α)(Q) - 0,595(nb)(Q)

English Abstract

Energy crisis problems are still felt in developing countries, where people who still live in the village need development from more efficient energy sources. One of the potential renewable energy found in Indonesia is the potential of river water flow. The long-term goal of this research is to provide solutions to rural communities so that they can build simple but reliable enough power plant installations. In this study the kinetic turbine to be studied is the development of a kinetic turbine model that uses a hinged blade where the turbine hinges are mounted on the outside of the runner. The kinetic turbines to be examined here are turbines with vertical shaft positions. The research method used is the experimental method by varying the water discharge (Q), the steering angle (α) and number of blades (nb), so that the design and performance of the kinetic turbine with the optimum hinged blade is obtained. Then the experimental results were optimized with Response Surface Methodology (RSM) to obtain optimal values with mathematical equations. Based on the mathematical model obtained it can be seen that the three independent variables namely water discharge (Q), steering angle (α) and number of blades (nb), have an influence on the value of turbine power and turbine efficiency. The response analysis method can be formulated as follows : Turbine power : Pt = 11,803 + 2,796(α) + 1,585(nb) + 2,018(Q) + 0,563(α)2 + 0,331(nb)2 + 1,712(Q)2 + 0,418(α)(nb) + 0,803 (α)(Q) + 0,215(nb)(Q) Turbine efficiency : η = 25,985 + 5,803(α) + 3,344(nb) – 5,651(Q) + 1,486(α)2 + 0,978(nb)2 + 2,334(Q)2 + 0,708(α)( nb) - 0,060 (α)(Q) - 0,595(nb)(Q)

Item Type: Thesis (Doktor)
Identification Number: DIS/621.406/BOE/a/2018/041900687
Uncontrolled Keywords: Turbin air kinetik, sudu berengsel luar, optimasi, Response Surface Methodology (RSM),kinetic water turbine, outside hinged blade, optimization, Response Surface Methodology (RSM)
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.4 Prime movers and heat engineering
Divisions: S2/S3 > Doktor Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Depositing User: soegeng sugeng
Date Deposited: 14 Oct 2022 07:33
Last Modified: 14 Oct 2022 07:33
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/195713
[thumbnail of Silvy Dollorossa Boedi.pdf] Text
Silvy Dollorossa Boedi.pdf

Download (4MB)

Actions (login required)

View Item View Item