Gambar 2.4 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Cp dengan Tips Speed Ratio TSR dari beberapa jenis kincir
Sumber : Johnson, 2006, hal. 18
2.1.8 Rumus Perhitungan
Rumus yang digunakan dalam melakukan perhitungan kincir angin dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
2.1.8.1 Rumus Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena geraknya. Energi kinetik dipengaruhi oleh massa benda dan kecepatannya. Dapat ditulis dalam
rumus sebagai berikut : E
k
= m v
2
1 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
yang dalam hal ini : E
k
: Energi kinetik J m : massa benda kg
v : kecepatan benda ms
2.1.8.2 Rumus Daya Angin
Daya angin adalah daya yang dihasilkan oleh angin tiap luasan sudu. Sehingga daya angin dapa digolongkan sebagai energi potensial. Pada dasarnya daya
angin merupakan angin yang bergerak persatuan waktu sehingga dapat ditulis dalam rumus sebagai berikut :
Daya = kerja waktu = energi kinetik waktu
P
in
= ½ . m . ν
2
t = ½
ρ.A.d.ν
2
t = ½ .
ρ. A . ν
2
. dt dt = ν
= ½ . ρ . A . ν
3
2 dalam hal ini :
P
in
: Daya yang disediakan oleh angin watt
: massa jenis aliran
kg m
3
ν : kecepatan angin ms A : Luas penampang sapuan sudu m
2
2.1.8.3 Rumus Tip Speed Ratio tsr
Tip speed ratio tsr adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir angin dengan kecepatan angin.
Kecepatan diujung sudu Vt dapat dirumuskan sebagai :
V
t
= ω r
3 dengan :
V
t
: kecepatan ujung sudu. ω
: kecepatan sudut rads. r
: jari – jari kincir m.
sehingga tsr-nya dapat dirumuskan sebagai berikut:
4 dengan :
r : jari
– jari kincir m. n
: putaran poros kincir tiap menit rpm. v
: kecepatan angin ms.
2.1.8.4 Rumus Torsi
Torsi adalah hasil kali dari gaya pemebebanan F dengan panjang lengan torsi l. Perhitungan torsi dapat dirumuskan sebagai berikut :
T = F l 5
dengan : F
: gaya pembebanan N. l
: panjang lengan torsi ke poros m.
2.1.8.5 Rumus Daya Mekanis
Daya yang dihasilkan kincir Pout adalah daya yang dihasilkan kincir akibat adanya angin yang melintasi sudu kincir. Sehingga daya kincir yang dihasilkan oleh
gerakkan melingkar kincir dapat dirumuskan :
P
out mekanis
= T ω
6 dengan :
T = torsi dinamis N.m.
ω = kecepatan sudut didapatkan dari
= =
= Dengan ini untuk daya yang dihasilkan kincir dapat dinyatakan dengan persamaan
7, yaitu : PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
P
out mekanis
7 dengan :
P
out
: Daya yang dihasilkan oleh kincir angin watt. n
: Putaran poros rpm.
2.1.8.6 Rumus Daya Listrik
