30 Dalam percobaan ini didapat 3 data hasil percobaan kincir angin dengan
variasi sudut potong pada bagian sudunya. Variasi sudut potong 60 , variasi sudut
potong 75 , variasi sudut potong 90
dengan jarak lengan 10 cm dan diameter kincir 80 cm. Sedangkan untuk setiap variasi sudut potong yang diuji, terdiri dari
lima variasi kecepatan angin. Variasi kecepatan kincir angin didapat dengan cara mengatur jarak antar blower dengan terowongan angin. Posisi 1 berarti tidak ada
jarak antara blower dengan terowongan angin. Pada posisi 2 blower telah dimundurkan sekitar 3 cm dari posisi 1. Posisi 3 blower dimundurkankan lagi
dengan jarak 6 cm dari posisi 1.dan begitu juga untuk posisi 4 dan 5. Untuk proses pengambilan data pada percobaan kali ini dilakukan dengan cara
pemberian beban secara bertahap, dimulai pada saat putaran kincir angin konstan sampai kincir angin berhenti atau tidak berputar lagi.
4.2 Perhitungan
Untuk mengetahui besarnya daya angin
P
in
, daya kincir
P
out
,
tip speed ratio tsr
dan koefisien daya kincir
CP
perlu dilakukan perhitungan. Sebagai contoh Perhitungan penulis mengambil salah satu Data dari percobaan kincir angin
dengan sudut potong 75 , pada posisi 1 dan beban ke 1. Dari data tersebut
diketahui kecepatan angin 6,53 ms, putaran poros kincir 1199 rpm, pembebanan 50 gr dan suhu 30
o
.
4.2.1 Perhitungan daya angin
Daya angin yang dihasilkan dapat dicari dengan Persamaan 4 pada sub bab 2.3.1 yaitu :
31 dengan :
P
in
: daya angin, watt ρ
: massa jenis udara, kgm
3
A
: luas penampang kincir angin yang dilintasi angin, m
2
v
: kecepatan angin, ms Diameter kincir yang digunakan yaitu 80 cm d = 0,8 m , maka luas penampang
dapat di hitung dengan rumus: A
= π d
2
4 = 3,14 0,8
2
4 = 0,50 m
2
dengan :
d
: diameter kincir angin, m nilai massa jenis udara
ρ diketahui dengan cara interpolasi dari tabel massa jenis yang ada pada lampiran, dengan suhu udara 30
o
C maka ρ = 1,17 kgm
3
maka daya angin
P
in
sebesar :
P
in
=
0,5
.
ρ
. A . v
3
P
in
=
0,5 1,17kgm
3
0,50 m 6,53 ms
3
P
in
= 81,56 Watt Jadi didapatkan daya angin
P
in
sebesar 81,56 Watt.
4.2.2 Perhitungan torsi
Untuk mengetahui torsi yang dihasilkan kincir angin dapat dicari dengan Persamaan 6 pada sub bab 2.3.2 yaitu :
T = r . F
dengan :
32
T
: torsi akibat putaran poros kincir, Nm
r
: jarak lengan ke poros, m
F
: gaya pengimbang, N gaya pengimbang
F
dapat dicari dengan persamaan :
F = m . a
dengan :
m
: massa yang ditunjukkan pada neraca pegas, kg
a
: percepatan gravitasi, ms
2
dengan jarak lengan 0,1 m dan percepatan gravitasi sebesar 9,81 ms
2
, besarnya gaya pengimbang
F
:
T = r . m . a T
= 0,1 m 0,05 kg 9,81 ms
2
T
= 0,049 Nm Jadi didapatkan torsi
T
sebesar 0,049 Nm.
4.2.3 Perhitungan Daya Kincir
Untuk menghitung daya yang dihasilkan kincir angin dapat dicari dengan Persamaan 8 pada sub bab 2.3.2 yaitu :
dengan :
P
out
: daya yang dihasilkan kincir, watt
T
: torsi kincir angin, Nm
n
: putaran poros kincir, rpm
33 maka dengan nilai torsi 0,903 Nm dan putaran poros 290,37 rpm besarnya daya
kincir adalah :
P
out
= 6,16 Watt Sehingga didapatkan daya kincir angin
P
out
sebesar 6,16 Watt.
4.2.4 Perhitungan
tip speed ratio
Untuk mengetahui besarnya perbandingan kecepatan ujung kincir dengan kecepatan angin atau
tip speed ratio
dapat dicari dengan Persamaan 10 pada sub bab 2.3.4 yaitu :
dengan :
r
: jari-jari kincir, m
n
: putaran poros, rpm
v
: kecepatan angin, ms maka dengan jari-jari kincir 0,4 m, putaran poros 290,37 rpm dan kecepatan angin
6,57 ms besarnya
tip speed ratio
adalah :
tsr
= 7,69 Sehingga didapatkan tsr sebesar 7,69
34
4.2.5 Perhitungan koefisien daya
