Variasi Sudut Sudu 0° Terhadap Arah Putar Kincir

Gambar 4. 13 Grafik hubungan antara torsi T yang dihasilkan kincir dengan daya yang dihasilkan kincir P out pada variasi kemiringan sudu 0° terhadap arah putar kincir dengan pemasangan moncong. Gambar 4. 14 Grafik hubungan antara torsi T yang dihasilkan kincir dengan daya yang dihasilkan kincir P out pada variasi kemiringan sudu 0° terhadap arah putar kincir tanpa pemasangan moncong. 5 10 15 20 25 30 35 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 D ay a k el uar an k inci r, P out w at t Torsi kincir, T Nm V =5,49 ms 5 10 15 20 25 30 0,1 0,2 0,3 0,4 D ay a k el uara n k inci r, P out Wat t Torsi kincir, T Nm Dengan posisi kemiringan sudu 0°, torsi yang mampu dihasilkan kincir angin pada kecepatan angin maksimal yaitu sebesar 0,39 Nm dengan pemasangan moncong dan 0,365 Nm tanpa pemasangan moncong. Angka ini lebih kecil jika dibandingkan dengan posisi kemiringan sudu kincir 20° dan 10°. Momen puntir yang lebih kecil dibanding posisi kemiringan sudu lainnya dalam percobaan dengan posisi ini disebabkan berdasar analisa hembusan angin yang mendorong bilah-bilah kincir memerlukan gaya yang lebih besar untuk menggerakan bilah ini ke arah putar karena kemiringan yang kecil. Kecepatan putar kincir dengan posisi kemiringan sudu 0° lebih besar dibanding posisi kemiringan sudu kincir 20° dan 10° dalam keseluruhan variasi kecepatan angin yang diujicobakan. Posisi kemiringan sudu yang semakin kecil terhadap arah putar kincir berpengaruh terhadap gaya hambat terhadap arah pergerakan bilah kincir ke arah putarnya. Daya keluaran maksimal yang dihasilkan kincir pada posisi ini sebesar 29,58 watt dengan pemasangan moncong dan 28,48 watt dengan kecepatan angin maksimal. Garfik pada Gambar 4.13 dan Gambar 4.14 menunjukan pengaruh kecepatan angin terhadap daya keluaran kincir. Semakin kecil kecepatan angin berakibat daya yang tersedia pada angin itu semakin kecil dan daya yang dikonversi oleh kincir sebanding dengan daya yang tersedia pada angin tersebut. Pemasangan moncong sebagai pengarah angin pada posisi sudu 0° memberikan koefisien daya 4,57 lebih besar dibanding tanpa pemasangan moncong. Perbandingan koefisien daya dengan tip speed ratio pada posisi ini adalah yang terbesar dibanding dengan posisi kemiringan sudu 20° dan 10°. Berdasarkan koefisien daya yang ditunjukan grafik pada Gambar 4.15, daya yang tersedia pada angin yang dikonversi oleh kincir dengan posisi kemiringan sudu 0° lebih banyak dibading posisi sudu yang lain dalam percobaan. Gambar 4. 15 Grafik perbandingan koefisien daya kincir dengan tip speed ratio pada variasi sudut kemiringan sudu 0° terhadap arah putar kincir.

4.4.4 Analisa Grafik Pada Setiap Variasi Kincir Angin

Masing-masing hasil perhitungan pada setiap variasi kemiringan sudu kincir terhadap arah putarnya ditampilakan dalam satu grafik untuk mengetahui prestasi dari setiap variasi. Bagian yang ditampilkan berdasarkan kondisi kincir dengan kecepatan angin maksimal. Rata-rata kecepatan angin maksimal dalam pengujian kincir ini sebesar 7,09 ms. Dengan perbandingan ini dapat diketahui karakteristik kincir angin berdasarkan posisi kemiringan sudu terhadap arah putar kincir tipe propeler. 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 K oef isi en day a k inci r. Cp tip speed ratio, tsr Dengan Moncong Tanpa Moncong Gambar 4.16 Grafik hubungan torsi dan kecepatan putar masing-masing variasi kincir pada kecepatan angin maksimal 7,09 ms. Grafik pada Gambar 4.16 menunjukan kecepatan putar kincir terbesar pada kecepatan angin maksimal terjadi pada variasi kemiringan sudu kincir 0°. Torsi terbesar terjadi pada variasi kincir dengan kemiringan sudu 10°, sedangkan torsi terkecil terjadi saat kemiringan sudu 0°. Besar torsi ditentukan dengan pembebanan dalam perangkat pengereman pada saat kincir berputar. Pada variasi kincir dengan kemiringan sudu 0° dapat diamati garis yang merupakan hubungan antara kecepatan putar dengan torsi kincir lebih merosot tajam setiap penambahan pembebanan per 0,1 N. Keadaan ini berbeda dengan garis grafik pada variasi kemiringan sudu 20°, dimana penurunan kecepatan terhadap torsi tidak begitu tajam. Dengan grafik tersebut dapat dianalisa bahwa kincir dengan kemiringan sudu 0° torsi yang mampu dihasilkan kincir lebih kecil dibanding kemiringan 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 K ec epa tan put ar k inci r ,n r pm Torsi kincir, T Nm dengan moncong tanpa moncong sudu yang lebih besar, tetapi kecepatan putar kincir yang dihasilkan paling besar daripada variasi lainnya. Gambar 4. 17 Grafik hubungan torsi dan daya kincir masing-masing variasi kincir pada kecepatan angin maksimal 7,09 ms. Gambar 4. 18 Grafik perbandingan koefisien daya kincir pada setiap variasi kemiringan sudu. 5 10 15 20 25 30 35 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 D ay a k el uar an k inci r, P out w at t Torsi kincir, T Nm dengan moncong tanpa moncong sudut 10 ° 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 K oef isi en day a k inci r, Cp tip speed ratio, tsr Dengan moncong tanpa moncong sudut 20 ° sudut 10 ° sudut 0 °