Tip Speed Ratio Letak Sudu Terhadap Arah Angin

e. NACA Seri 7

Seri 7 merupakan usaha lebih lanjut untuk memaksimalkan daerah aliran laminer diatas suatu airfoil dengan perbedaan lokasi tekanan minimum dipermukaan atas dan bawah. Contohnya adalah NACA 747A315. Angka 7 menunjukkan seri. Angka 4 menunjukkan lokasi tekanan minimum di permukaan atas dalam persepuluh yaitu 0.4c dan angka 7 pada digit ketiga menunjukkan lokasi tekanan minimum di permukaan bawah airfoil dalam persepuluh 0.7c. A, sebuah huruf pada digit keempat, menunjukkan suatu format distribusi ketebalan dan mean line yang standardisasinya dari NACA seri awal. Angka 3 pada digit kelima menunjukkan CL desain dalam persepuluh yaitu 0.3 dan dua angka terakhir menunjukkan persen ketebalan maksimum terhadap chord, yairu 15 atau 0.15.

f. NACA Seri 8

Airfiol NACA seri 8 didesain untuk penerbangan dengan kecepatan supercritical. Seperti halnya seri sebelumnya, seri ini didesain dengan tujuan memaksimalkan daerah aliran laminer di permukaan atas permukaan bawah secara independen. Sistem penamaannya sama dengan seri 7, hanya saja digit pertamanya adalah 8 yang menunjukkan serinya. Contohnya adalah NACA 835A216 adalah airfoil NACA seri 8 dengan lokasi tekanan minimum di permukaan atas ada pada 0.3c, lokasi tekanan minimum di permukaan bawah ada pada 0.5c, memiliki CL desain 2 dan ketebalan atau thickness maksimum 0.16c.

2.5.2 Tip Speed Ratio

Kecepatan angin sangat berpengaruh terhadap performansi suatu turbin angin. Apabila angin yang mengenai sudu turbin memiliki kecepatan tinggi, ini akan membuat sudu kincir berputar cepat, sebagai konsekuensinya gaya drag semakin besar, serta gaya lift yang juga bertambah saat sudu berputar semakin cepat. Variabel yang diakibatkan oleh kondisi ini adalah tip speed ratio. Tip speed ratio adalah perbandingan antara kecepatan putaran ujung sudu terhadap kecepatan angin . Universitas Sumatera Utara Gambar 2.10 Kecepatan sudu lebih cepat pada ujungnya daripada di dasar sudu Besarnya tip speed ratio dapat ditentukan dengan rumus berikut ini. λ = � . � � λ = � .� .� 60. � …...........………………….2.17 dimana : λ = ��� ����� ����� ms � = ��������� ����� ���� D = diameter turbin m v = kecepatan angin ms n = putaran turbin rpm

2.5.3 Letak Sudu Terhadap Arah Angin

Penempatan sudu dari kincir angin menentukan seberapa banyak gaya lift yang dapat dihasilkan. Untuk turbin angin horizontal, pengaturan sudut penting untuk mendapatkan sudut yang optimal terhadap arah angin yang datang. Dari kebanyakan bentuk airfoil, sudut kontak the angle of attack sebesar 10-15 o menghasilkan gaya lift yang paling besar dengan gaya drag yang yang lebih kecil. Gambar berikut menunjukkan arah kecepatan angin pada sudu kincir angin. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.11 Gaya aerodinamis pada penampang sudu Sumber : Anderson, 2001 Sudut serang angle of attack ini mengakibatkan aliran fluida yang melalu airfoil akan bergerak ke bawah dan ke atas dari bagian sudu tersebut. Akibat jarak lintasan yang dilalui udara dibagian bawah sudu lebih pendek, mengakibatkan kecepatan tempuh udara untuk mencapai ujung sudu lebih besar dibandingkan dengan kecepatan pada bagian atas sudu. Hal ini mengakibatkan adanya perbedaan tekanan pada kedua sisi dan menimbulkan gaya lift. Besarnya gaya angkat dan gaya drag sama dengan persamaan berikut ini � � = � � . 1 2 . � . � 2 . �. � . � ..................................................2.18 � � = � � . 1 2 . � . � 2 . �. � . � ..................................................2.19 dimana Cl adalah koefisien lift, Cd adalah koefisien gaya drag, ρ adalah massa jenis udara, w adalah kecepatan angin relative, R adalah panjang sudu jari jari kincir c adalah panjang chord sudu dan B adalah jumlah sudu.

2.6 Computational Fluid Dynamic CFD