4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan
Pengolahan data menggunakan berbagai asumsi untuk mempermudah dalam proses perhitungan, yaitu sebagai berikut :
a. Percepatan gravitasi bumi
= 9,81
m
s
2
b. Massa jenis udara
= 1,18 kgm
3\
4.2.1 Perhitungan Torsi
Contoh perhitungan torsi, data diambil dari pengujian yang dilakukan dari Tabel 4.1 pada pengujian ke empat dan pembebanan yang ke dua. Dari data yang
diperoleh, besaran gaya dalam satuan Newton adalah F = 0,98 Newton dan jarak lengan torsi ke poros sebesar 0,1 m. Nilai torsi dapat dihitung sebagai berikut :
T = F . l = 1,18 . 0,1
= 0,10 N.m Jadi, nilai torsi yang dihasilkan adalah sebesar 0,1 N.m
4.2.2 Perhitungan Daya Kincir
Contoh perhitungan untuk daya kincir P
out
, data diambil dari Tabel 4.1 pada pengujian ke empat dan pembebanan yang ke dua. Diperoleh kecepatan angin
sebesar 8,33ms, putaran poros n sebesar 291,2 rpm, dan torsi yang telah diperhitungkan pada Sub Bab 4.2.1 adalah sebesar = 0,10 N.m. Besar nilai daya
kincir dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
P
out
= T . ω = 0,10 .
= 0,10 . = 2,99 watt
Jadi, nilai daya kincir yang diperoleh adalah sebesar 2,99 watt PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4.2.3 Perhitungan Tip speed ratio
Contoh perhitungan untuk tsr, data diambil dari Tabel 4.1 pada pengujian ke empat dan pembebanan yang ke dua. Diperoleh putaran poros kincir angin dalam
rads adalah sebesar
30,5
rads, jari jari kincir angin sebesar r = 0,35 m, dan kecepatan angin sebesar 8.33
m s
. Nilai Tip speed ratio dapat dihitung
menggunakan rumus sebagai berikut :
=
= = 1,28
Jadi, nilai Tip speed ratio yang diperoleh adalah 1,28
4.2.4 Perhitungan Koefisien Daya
Contoh perhitungan koefisien daya C
p
, data diambil dari perhitugan diatas yakni, besar nilai daya angin adalah 191,1 watt dan nilai dari daya yang dihasilkan
kincir angin pada Sub Bab 4.2.2 adalah sebesar 2,99 watt. Nilai koefisien daya dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
C
p
= x 100
= x 100
= 1,57 Jadi, nilai koefisien daya yang diperoleh adalah sebesar 1,57
4.3 Hasil Perhitungan
Pengujian kincir angin sumbu vertikal tipe giromill dengan sudu NACA 0015, panjang chord 15 cm, empat sudu dan tiga sudu, untuk dua variasi diameter
: 50 cm dan 70 cm, yang sudah diuji ini diperoleh hasil data-data seperti berikut yang dapat dilihat pada Tabel 4.5, Tabel 4.6, Tabel 4.7 dan Tabel 4.8.
Tabel 4.5 Perhitungan empat sudu dengan variasi diameter 70 cm dengan v = 8,3 ms
Putaran Poros
Beban Gaya
Pengim- bang
Beban Torsi
Kecepa- tan Sudu
Daya Output
Kincir tsr
Koefisien Daya
rpm g
N N.m
rads Watt
λ Cp
295,1 0,00
0,00 30,9
0,00 1,30
0,00 298,9
0,00 0,00
31,3 0,00
1,31 0,00
300,8 0,00
0,00 31,5
0,00 1,32
0,00 291,2
100 0,98
0,10 30,5
2,99 1,28
1,57 280,2
100 0,98
0,10 29,3
2,88 1,23
1,51 280,1
100 0,98
0,10 29,3
2,88 1,23
1,51 265
310 3,04
0,30 27,8
8,44 1,17
4,42 263
310 3,04
0,30 27,5
8,38 1,16
4,38 250,6
310 3,04
0,30 26,2
7,98 1,10
4,18 244,3
410 4,02
0,40 25,6
10,29 1,07
5,38 243,6
410 4,02
0,40 25,5
10,26 1,07
5,37 237,7
410 4,02
0,40 24,9
10,01 1,05
5,24 229
480 4,71
0,47 24,0
11,29 1,01
5,91 233,7
480 4,71
0,47 24,5
11,52 1,03
6,03 233,2
480 4,71
0,47 24,4
11,50 1,03
6,02 227,7
560 5,49
0,55 23,8
13,10 1,00
6,85 228,6
560 5,49
0,55 23,9
13,15 1,01
6,88 223
560 5,49
0,55 23,4
12,83 0,98
6,71 196,9
610 5,98
0,60 20,6
12,34 0,87
6,46 197,6
610 5,98
0,60 20,7
12,38 0,87
6,48 188,7
610 5,98
0,60 19,8
11,82 0,83
6,19 188,7
740 7,26
0,73 19,8
14,35 0,83
7,51 190
740 7,26
0,73 19,9
14,44 0,84
7,56 188,2
740 7,26
0,73 19,7
14,31 0,83
7,49 117,4
860 8,44
0,84 12,3
10,37 0,52
5,43 130,7
860 8,44
0,84 13,7
11,55 0,57
6,04 108,1
860 8,44
0,84 11,3
9,55 0,48
5,00 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel 4.6 Data perhitungan tiga sudu dengan variasi diameter 70 cm v = 7,3 ms Putaran
Poros Beban
Gaya Pengimbang
Beban Torsi
Kecepat an Sudu
Daya Output
Kincir Tip
speed ratio
Koefi sien
Daya Rpm
g N
N.m rads
Watt λ
Cp 327,9
0,00 0,00
34,3 0,00
1,63 0,00
330,8 0,00
0,00 34,6
0,00 1,64
0,00 332,1
0,00 0,00
34,8 0,00
1,65 0,00
303,9 90
0,88 0,09
31,8 2,81
1,51 2,12
314,2 90
0,88 0,09
32,9 2,91
1,56 2,19
315,7 90
0,88 0,09
33,1 2,92
1,57 2,20
294,6 290
2,84 0,28
30,9 8,78
1,46 6,62
295,5 290
2,84 0,28
30,9 8,80
1,47 6,64
284,9 290
2,84 0,28
29,8 8,49
1,42 6,40
251,3 480
4,71 0,47
26,3 12,39
1,25 9,35
250,2 480
4,71 0,47
26,2 12,34
1,24 9,31
252 480
4,71 0,47
26,4 12,43
1,25 9,37
243,7 540
5,30 0,53
25,5 13,52
1,21 10,20
240,3 540
5,30 0,53
25,2 13,33
1,19 10,05
244,4 540
5,30 0,53
25,6 13,56
1,21 10,23
239,2 600
5,89 0,59
25,0 14,74
1,19 11,12
230,9 600
5,89 0,59
24,2 14,23
1,15 10,73
238,6 600
5,89 0,59
25,0 14,71
1,19 11,09
223,6 680
6,67 0,67
23,4 15,62
1,11 11,78
211,5 680
6,67 0,67
22,1 14,77
1,05 11,14
216,8 680
6,67 0,67
22,7 15,14
1,08 11,42
183,4 720
7,06 0,71
19,2 13,57
0,91 10,23
169,8 720
7,06 0,71
17,8 12,56
0,84 9,47
150,7 720
7,06 0,71
15,8 11,15
0,75 8,41
Tabel 4.7 Data perhitungan empat sudu dengan variasi dimeter 50 cm , v = 7,5 ms
Putaran Poros
Beban Gaya
Pengim- bang
Beban Torsi
Kecepatan Sudu
Daya Output
Kincir tsr
Koefi sien
Daya Rpm
g N
N.m rads
Watt λ
Cp 300
0,00 0,00
31,4 0,00
1,04 0,00
294,2 0,00
0,00 30,8
0,00 1,02
0,00 292,4
0,00 0,00
30,6 0,00
1,01 0,00
274,9 90
0,88 0,09
28,8 2,54
0,95 2,47
275,6 90
0,88 0,09
28,9 2,55
0,95 2,48
279,5 90
0,88 0,09
29,3 2,58
0,97 2,51
262,9 230
2,26 0,23
27,5 6,21
0,91 6,04
261,8 230
2,26 0,23
27,4 6,19
0,90 6,02
260,4 230
2,26 0,23
27,3 6,15
0,90 5,99
244,9 250
2,45 0,25
25,6 6,29
0,85 6,12
243,9 250
2,45 0,25
25,5 6,26
0,84 6,09
245 250
2,45 0,25
25,7 6,29
0,85 6,12
223,2 300
2,94 0,29
23,4 6,88
0,77 6,69
225,4 300
2,94 0,29
23,6 6,95
0,78 6,76
221,8 300
2,94 0,29
23,2 6,84
0,77 6,65
218,3 340
3,34 0,33
22,9 7,62
0,75 7,42
215,4 340
3,34 0,33
22,6 7,52
0,74 7,32
217,9 340
3,34 0,33
22,8 7,61
0,75 7,40
205,4 400
3,92 0,39
21,5 8,44
0,71 8,21
201,3 400
3,92 0,39
21,1 8,27
0,70 8,05
208,7 400
3,92 0,39
21,9 8,58
0,72 8,34
167,3 470
4,61 0,46
17,5 8,08
0,58 7,86
152 470
4,61 0,46
15,9 7,34
0,52 7,14
155,8 470
4,61 0,46
16,3 7,52
0,54 7,32
Kategori