29
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Percobaan
Data hasil percobaan ditampilkan pada Tabel 4.1 untuk 3 sudu.
Tabel 4.1. Data percobaan kincir 3 sudu berlubang.
No. Posisi
v ms n rpm
F N
1
1 8,91
341,1 0,00
2 8,79
320,3 0,15
3 8,71
308,2 0,20
4 8,77
305,6 0,40
5 8,71
279 0,60
6 8,91
263,7 0,90
7 8,89
260,3 1,10
8 8,85
247,2 1,50
9 8,71
2 10
2 8,38
279 0,00
11 8,38
260,9 0,05
12 8,27
257,2 0,15
13 8,14
231,9 0,25
14 8,32
215,7 0,30
15 8,06
209,5 0,50
16 8,29
149 0,85
17 8,32
138,6 1,30
18 8,37
1,50 19
3 7,50
229,6 20
7,53 217,3
0,05 21
7,47 202,1
0,20 22
7,44 191,4
0,30 23
7,60 187,7
0,50 24
7,49 178,7
0,60 25
7,51 167,7
0,90 26
7,46 159,8
1 27
7,40 1,30
28
4 7,51
187,8 0,00
29 7,46
183,6 0,05
30 7,39
179,1 0,10
31 7,52
167,7 0,25
32 7,53
159,8 0,35
33 7,49
153,1 0,40
34 7,51
146,4 0,65
35 7,51
128,4 0,80
36 7,47
1,10
30
Tabel 4.2. Data percobaan kincir 3 sudu tidak berlubang
No. Posisi
v ms n rpm
F N
1
1 9,04
378,5 0,00
2 9,05
374,3 0,20
3 9,11
370,2 0,40
4 9,06
367,5 0,50
5 9,05
357,7 0,60
6 9,06
326,2 1,00
7 9,04
286,4 1,50
8 8,95
245,2 1,80
9 8,96
2,20 10
2 8,68
355,2 11
8,58 342,4
0,2 12
8,54 324,3
0,40 13
8,61 313,7
0,60 14
8,43 302,4
0,80 15
8,58 292,7
1,00 16
8,61 285,1
1,20 17
8,21 242,5
1,40 18
8,04 1,80
19
3 7,17
276,3 0,00
20 7,15
264,3 0,20
21 7,21
246,4 0,30
22 7,15
226,1 0,40
23 7,16
204,7 0,80
24 7,22
195,8 1,00
25 7,15
187,4 1,20
26 7,19
162,5 1,40
27 7,16
1,65 28
4 6,73
248,4 0,00
29 6,55
227,8 0,20
30 6,65
204,6 0,30
31 6,55
191,4 0,40
32 6,54
183,6 0,60
33 6,51
174,4 0,80
34 6,51
163,6 1,00
35 6,48
154,2 1,10
36 6,42
1,40
31 Data dari hasil percobaan dengan 3 sudu berlubang terhadap arah angin dengan
Jarak lengan poros 110 mm dan diameter kincir 400mm . Dalam setiap variasi, percobaan dilakukan sebanyak empat kali variasi posisi. Posisi pertama dengan tidak
memberi celah pada blower dan terowongan, kedua dengan memberi celah kira-kira 3 cm antara blower dan terowongan dan untuk setiap posisi diberi penambahan jarak 3
cm sampai posisi ke empat Setiap posisi dianggap selesai bila neraca pegas tidak menunjukkan perubahan beban atau pada posisi 0 N.
4.2. Pengolahan Data Dan Perhitungan
Contoh perhitungan untuk kincir angin bersudu 3 pada Tabel 4.1. pada baris pertama dengan kondisi kincir bergerak dan jarak antara blower dengan terowongan
pada posisi 1 rapat. Perhitungan yang dilakukan untuk mengetahui besarnya daya angin P
in
, daya kincir P
out
, Tip Speed Ratio TSR dan koefisien daya kincir CP.
4.2.1 Perhitungan Daya Angin P
in
Besar daya yang tersedia pada angin pada kincir angin dengan luasan frontal A= 0,142 m
2
dan kecepatan angin 8,38 ms, maka daya angin dapat dicari dengan menggunakan persamaan 5 :
P
in
= 0,6 . A . v
3
= 0,6 . 0,142 m
2
. 8,38ms
3
= 50,05 watt
Jadi daya yang tersedia pada angin adalah 50,05 watt
32
4.2.2 Perhitungan Daya Kincir P
out
Untuk mendapatkan daya yang dihasilkan oleh kincir, dapat menggunakan persamaan 6, namun untuk mendapatkan daya kincir sebelumnya harus mengetahui
kecepatan sudut dan torsi kincir, makan untuk itu perlu dicari terlebih dahulu dengan menggunakan persamaan 8 dan 7:
= 39,98 radsec
Maka kecepatan sudut yang didapatkan adalah 39,98 radsec Untuk mencari besar torsi yang terjadi pada kincir, maka dapat menggunakkan
persamaan 7. Sehingga torsi yang didapat adalah :
T = F . r = 0 N . 0,11 m
= 0 N.m
Sehingga torsi yang didapatkan adalah 0 N.m
Denga kecepatan sudut 54,90 radsec dan torsi 0 N.m, maka daya yang dihasilkan oleh kincir adalah :
P
out
= T . ω = 0 N.m . 54,90 radsec
33
= 0 watt
Sehingga daya yang dihasilkan oleh kincir adalah 0 watt.
4.2.3 Perhitungan Tip Speed Ratio TSR
Dengan memgetahui kecepatan putar kincir 380 rpm dan kecepatan angin 8,38 ms, maka TSR dapat dicari dengan menggunakan persamaan 9 :
= 0,95 Sehingga TSR yang didapatkan adalah 0,95
4.2.4 Perhitungan Koefisien Daya Kincir CP
Dengan mengetahui daya yang dihasilkan oleh angin 50,05 watt dan daya yang dihasilkan oleh kincir 0 watt, maka koefisien daya kincir dapat dicari dengan
menggunakkan persamaan 10 :
= 0
Maka CP yang dihasilkan adalah 0
34
4.3 Hasil Perhitungan
Dari percobaan yang telah dilakukan dengan mengatur kelonggaran blower dan terowongan, maka data yang didapatkan adalah sebagai berikut :
Tabel 4.2. Data hasil perhitungan untuk sudu kincir berlubang posisi 1
No. v
ms n
rpm F
N T
N.m ω
radsec P
in
watt P
out
watt TSR
CP 1
8.38 341,1
Kategori