4.4 Grafik Hasil Perhitungan dan Pembahasan
Data yang telah diperoleh kemudian diolah kembali ke dalam bentuk grafik untuk mengetahui hubungan antara torsi dengan kecepatan putar kincir
rpm, torsi dengan daya yang dihasilkan kincir P
out
serta koefisien daya kincir C
p
dengan tip speed ratio TSR . Grafik yang disajikan untuk setiap variasi percobaan dapat dilihat pada gambar - gambar berikut ini :
Gambar 4.1 menunjukkan grafik hubungan antara torsi dengan putaran poros kincir jenis American multi-blade dengan jumlah sudu 10 pada variasi
pitch angle 10
o
.
Gambar 4.1 Grafik hubungan putaran poros rpm dengan Torsi pada variasi pitch angle 10
o
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1, bahwa hubungan antara torsi dan putaran poros rpm pada pengujian kincir American multi-blade sudu 10
50 100
150 200
250 300
350 400
450
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4
P utar
an por
os, n r
pm
Torsi, T N.m
dengan variasi pitch angle 10
o
adalah putaran poros maksimum terjadi pada keadaan tanpa pembebanan sekitar 380 rpm atau hampir mencapai 400 rpm.
Sedangkan untuk torsi maksimum yaitu sekitar 1,18 N.m. Dari grafik diatas kita dapat mengetahui bahwa torsi maksimum terjadi justru pada saat rpm
terendah yaitu sekitar 38 rpm. Dari sini dapat disimpulkan bahwa semakin besar torsi yang dihasilkan maka putaran poros kincir akan semakin kecil.
Gambar 4.2 menunjukkan grafik hubungan antara torsi dengan daya output yang dihasilkan kincir jenis American multi-blade dengan jumlah sudu 10 pada
variasi pitch angle 10
o
.
Gambar 4.2 Grafik hubungan daya output dengan torsi pada variasi pitch angle 10
o
Gambar 4.2 memperlihatkan bahwa untuk kincir American multi-blade jumlah sudu 10 dengan variasi pitch angle 10
o
daya optimal yang dapat dihasilkan dari kincir ini adalah sekitar 15 watt yang terjadi pada saat torsi sebesar 0,85 N.m.
2 4
6 8
10 12
14 16
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4
Daya outp u
t, P
o u
t
w at
t
Torsi, T N.m
Dari data ini dapat disimpulkan bahwa penigkatan daya kincir tidak berbanding lurus ataupun berbanding terbalik dengan peningkatan torsi. Hal ini
karena daya yang dihasilkan kincir mengalami peningkatan terus sampai mencapai titik optimal namun kembali turun padahal torsi kincir masih
menunjukan peningkatan. Gambar 4.3 menunjukkan grafik hubungan antara tip speed ratio TSR
dengan koefisien daya yang dihasilkan kincir jenis American multi-blade dengan jumlah sudu 10 pada variasi pitch angle 10
o
.
Gambar 4.3 Grafik hubungan koefisien daya C
p
dengan Tip speed ratio pada variasi pitch angle
10˚ Pada Gambar 4.3 memperlihatkan hubungan antara koefisien daya C
p
dengan tip speed ratio TSR. Pada tabel perhitungan koefisien daya maksimum sebesar 7 pada TSR sebesar 0,99 sedangkan dengan melalui pendekatan maka
didapatkan persamaan
C
p
= -0,084tsr
2
+ 0,162tsr - 0,008 lalu persamaan tersebut dideferensialkan menjadi
= 2. -0,084tsr + 0,162 = 0 dengan x adalah tsr dan y
C
p
= -0,084tsr
2
+ 0,162tsr - 0,008 1
2 3
4 5
6 7
8
0,5 1
1,5 2
K oe
fisi en
d aya,
C
p
Tip speed ratio tsr
adalah C
p
. Sehingga didapatkan nilai tsr optimal sebesar 0,96 dan C
p
maksimalnya sebesar 7.
Dapat dilihat bahwa kincir angin American multi-blade sudu 10 dengan variasi pitch angle 10
o
ini memiliki hasil yang tidak jauh berbeda baik yang ditunjukkan oleh tabel perhitungan maupun dari grafik pendekatan.
Sama seperti grafik sebelumnya, hubungan antara koefisien daya kincir dan TSR pada kincir ini tidak berbanding lurus ataupun terbalik. Koefisien daya
kincir cenderung naik bersamaan dengan naiknya TSR namun setelah mencapai titik maksimum koefisien daya kincir mengalami penurunan padahal TSR masih
cenderung naik. Untuk grafik pengujian kincir American multi-blade dengan jumlah sudu
10 pada variasi pitch angle 20
o
dapat dilihat pada gambar - gambar berikut ini : Gambar 4.4 menunjukkan grafik hubungan antara torsi dengan putaran
poros kincir jenis American multi-blade dengan jumlah sudu 10 pada variasi pitch angle 20
o
.
Gambar 4.4 Grafik hubungan putaran poros dengan torsi pada variasi pitch angle 20
o
Pada Gambar 4.4 kita dapat melihat bahwa hubungan antara torsi dan putaran poros rpm pada pengujian kincir American multi-blade sudu 10 dengan
variasi pitch angle 20
o
adalah putaran poros maksimum terjadi pada keadaan tanpa pembebanan sekitar 470 rpm atau hampir mencapai 500 rpm.
Sedangkan untuk torsi maksimum yaitu sekitar 2 N.m. Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa torsi maksimum terjadi justru pada saat rpm terendah
sebelum kincir berhenti berputar yaitu sekitar 50 rpm. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa semakin besar torsi yang dihasilkan maka putaran poros
kincir akan semakin kecil.
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
0,5 1
1,5 2
2,5
P u
tar an
p or
os, n r
p m
Torsi, T N.m
Gambar 4.5 Grafik hubungan daya output dengan torsi pada blade pitch angle 20
o
Grafik 4.5 diatas memperlihatkan bahwa untuk kincir American multi- blade jumlah sudu 10 dengan variasi pitch angle 20
o
daya optimal yang dapat dihasilkan dari kincir ini adalah sekitar 25 watt yang terjadi pada saat torsi sebesar
1 N.m. Dari data ini dapat disimpulkan juga bahwa peningkatan daya kincir tidak
berbanding lurus ataupun juga berbanding terbalik dengan peningkatan torsi. Hal ini karena dapat dilihat pada grafik bahwa daya yang dihasilkan kincir mengalami
peningkatan terus sampai mencapai titik optimal namun kembali turun padahal torsi kincir masih menunjukan peningkatan.
5 10
15 20
25 30
35
0,5 1
1,5 2
2,5
Daya uotp u
t, P
Kategori