25
3.5 Variabel yang diukur
Variabel yang akan diukur adalah sebagai berikut : 1.
Kecepatan angin v 2.
Gaya pengimbang F 3.
Putaran poros kincir n
3.6 Parameter yang dihitung
Untuk mendapatkan karakteristik yang didapat dalam penelitian
menggunakan parameter sebagai berikut :
1. Daya kincir
�
���
2. Daya angin
�
��
3. Koefisien daya Cp
4. Tip Speed Ratio tsr
3.7 Pengujian dan Pengambilan Data
Langkah pertama pengujian adalah memasang kincir angin variasi pertama di dalam terowongan angin dengan cara menghubungkan poros penghubung
kincir dengan mekanisme pengereman yang terletak di bagian depan terowongan angin. Setelah semua terpasang, fan blower dihidupkan untuk menghembuskan
angin pada terowongan angin. Proses pengambilan data mulai dilakukan ketika putaran kincir sudah stabil.
Parameter yang divariasikan adalah beban yang diberikan pada mekanisme pengereman. Gaya tangensial akibat aksi pengereman diatur besarnya dengan
26
menggunakan neraca pegas. Pada neraca pegas dipasang tali yang dihubungkan dengan sistem pembebanan, dengan demikian beban torsi yang diberikan pada
poros kincir dapat diukur besarnya. Putaran poros kincir diukur dengan menggunakan tachomter sedangkan
kecepatan angin diukur dengan menggunakan anemometer yang dipasang sekitar 1 meter di depan rotor kincir. Dalam satu siklus pengujian selalu diawali dari
tanpa beban atau tanpa pengereman. Beban pengereman menggunakan karet yang ditambahkan secara berkala sampai kincir berhenti berputar. Untuk satu model
variasi lapisan kincir dilakukan tiga kali pengembalian data. Proses pengujian dan pengambilan data kincir angin dilakukan sebanyak
empat kali karena jumlah variasi lapisan sudu ada empat variasi lapisan, yaitu sudu tanpa lapisan, dilapisi pelat aluminium hanya di bagian depan sudu, dilapisi
pelat aluminium di bagian depan dan belakang sudu, dilapisi anyaman bambu dibagian depan dan pelat aluminium di bagian belakang sudu. Skema susunan
alat-alat pengujian dan pengambilan data dalam penelitian ini ditunjukkan pada Gambar 3.10.
27
Gambar 3.10 Skema alat-alat pengujian kincir angin
3.8 Pengolahan Data dan Pembahasan Hasil Penelitian
Pengolahan data dilakukan dengan mengolah data yang diperoleh lalu dirata-rata dengan menggunakan program Microsoft Excel. Data yang dicari yaitu:
1. Data dari beban neraca pegas dapat digunakan untuk mencari beban torsi
dengan menggunakan persamaan 1. 2.
Dari data kecepatan angin dan luasan kincir angin didapatkan daya angin P
in
dengan menggunakan persamaan 5. 3.
Data putaran poros dan torsi dapat digunakan untuk mencari daya yang dihasilkan kincir angin P
out
dengan menggunakan persamaan 6. 4.
Perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir � dengan kecepatan
angin maka dapat diperoleh tip speed ratio tsr dengan menggunakan persamaan 8.
28
5. Dengan membandingkan antara daya yang dihasilkan oleh kincir P
out
dengan daya yang disediakan oleh angin P
in
maka koefisien daya C
p
dapat diketahui dengan menggunakan persamaan 9. 6.
Diagram hubungan antara beban torsi dan rpm. 7.
Diagram hubungan antara beban torsi dan P
out
. 8.
Diagram hubungan antara C
p
dan tsr. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
29
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Penelitian
Data hasil pengujian kincir angin meliputi putaran poros kincir rpm, gaya pengimbang N dan kecepatan angin ms, dengan variasi lapisan sudu yaitu
tanpa lapisan, lapisan pelat aluminium di bagian depan sudu, lapisan pelat aluminium di bagian depan dan belakang sudu, dan lapis anyaman bambu di
bagian depan dan lapis pelat aluminium di bagian belakang sudu. Data yang
diperoleh dapat dilihat pada Tabel 4.1, Tabel 4.2, Tabel 4.3 dan Tabel 4.4.
Tabel 4.1 Data penelitian kincir dengan variasi sudu tanpa lapisan dengan sudut patahan 10° dan lebar sudu 10,5 cm
No Gaya pengimbang
F N Siklus
Putaran kincir n rpm
Kecepatan angin v ms
1 1
782 8,55
2 772
8,84 3
765 8,75
2 0,29
1 721
8,74 2
723 8,60
3 736
8,63 3
0,59 1
717 8,60
2 694
8,45 3
689 8,50
4 0,88
1 677
8,54 2
653 8,42
3 647
8,30 5
1,18 1
601 8,18
2 616
8,43 3
611 8,50
6 1,37
1 576
8,48 2
551 8,45
3 593
8,50 7
1,67 1
529 8,73
2 542
8,71
Kategori