17
Rumusan teori daya kincir yang dihasilkan oleh gerak melingkar pada poros kincir angin adalah :
6
Dengan adalah daya yang dihasilkan kincir angin watt ,
adalah torsi dinamis Nm, dan
adalah kecepatan sudut rads. Kecepatan sudut
dapat didapat dari :
rad s
Dengan demikian daya yang dihasilkan oleh kincir dinyatakan dengan persamaan :
= =
7 dengan
adalah daya yang dihasilkan kincir angin watt, adalah
putaran poros rpm.
2.3.4 Tip Speed Ratio tsr
Tip Speed Ratio tsr adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir angin yang berputar melingkar dengn kecepatan angin yang
melewatinya. Rumus kecepatan di ujung sudu
adalah : PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
dengan adalah kecepatan ujung sudu,
adalah kecepatan sudu rads, dan adalah jari-jari kincir m.
Sehingga dapat dirumuskan dengan :
Yang dapat disederhanakan menjadi : 8
dengan adalah jari-jari kincir m, adalah putaran poros rpm ,dan
adalah kecepatan angin ms.
2.3.5. Koefisien Daya Cp
Koefisien daya atau power coefficience adalah perbandingan antara
daya yang dihasilkan oleh kincir angin dengan daya yang dihasilkan
oleh angin . Sehingga dapat dirumuskan:
9 dengan
adalah daya yang dihasilkan kincir watt, adalah daya yang
dihasilkan angin watt.
2.4 Tinjauan Pustaka
Giromill sangat terkenal untuk bentuk dan desain sudu yang sederhana Mathew, 2006, perbedaan kincir angin giromill dengan Darrieus terletak pada
sudu yang melengkung dari sumbu atas sampai bawah, sedangkan giromill bentuk sudu yang vertikal dengan penopang atas dan bawah sudu, untuk perbedaan
19
dengan H-Rotor adalah batang penyangga sudu yang diletakkan diporos utama. Beberapa penelitian yang dilakukan dengan kincir angin giromill menggunakan
bentuk sudu airfoil yang simetris seperti NACA 0015 dan NACA 0018, mendapatkan daya output yang besar di tip speed ratio yang rendah Prathamesh
Despande et al, 2013. Cara kerja kincir angin giromil tidak berbeda dengan kincir angin Darrieus, angin yang datang akan langsung mendorong sudu, sudu yang
aerodinamis akan lebih berpengaruh terhadap gaya dorong sudu Richard Smith, 2007.
Pada tahun 2010, M Samanaudy, Ghorab dan Youssef meneliti tentang kincir angin giromill dengan variasi sudut pemasangan, jumlah sudu, model airfoil
NACA 0024 NACA 4420 NACA 4520 dan panjang chord. dalam penelitian yang dilakukan M Samanaudy, Ghorab dan Youssef koefisien daya maksimum
sebesar 25 menggunakan tipe airfoil simetris NACA 0024 dengan panjang chord 15 cm , sudut pemasangan 10
o
dan menggunakan empat sudu. Untuk airfoil simetris seperti NACA 0024 dalam pengujian ini diperoleh koefisien daya
maksimum sebesar 25 pada tip speed ratio optimal 1,4 dengan variasi pitch angle 10
,dan menggunakan empat sudut, sedangkan untuk penelitian variasi model airfoil non simetris NACA 4420, pada kondisi yang sama diperoleh
koefisien daya maksimum 16 pada tip speed ratio optimal 1,2 , dan pengujian NACA 4520 diperoleh koefisien daya maksimal 13 pada tip speed ratio
optimal 1.1. penelitian yang dilakukan oleh M Samanaudy, Ghorab dan Youssef menunjukan bahwa airfoil simetris bisa mencapai koefisien daya tertinggi
dibandingkan dengan airfoil non simetris seperti NACA 4420 dan NACA 4520. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
