Contoh perhitungan diambil dari kincir angin permukaan kasar dengan sudu kemiringan 10° dan kecepatan angin 7,4 ms, seperti yang ditunjukan pada Sub Bab
Tabel 4.1 halaman 27.
4.2. Pengolahan Data dan Perhitungan. 4.2.1 Perhitungan Daya Angin.
Besarnya daya angin P
in
yang diterima kincir dengan luas penampang 0,5 m dengan kecepatan angin 7,50 ms. Maka daya angin dapat dicari dengan Persamaan
berikut ini : Diketahui diameter kincir d = 0,80 meter, maka luas penampang dapat dihitung
dengan rumus : A =
.d²4 = 3,14 . 0,80² 4
= 0,50 m² Sehingga contoh diambil data dari Tabel 4.1 pada pengujian pertama pada
pembeban ke 1. Dari data, kecepatan angin v sebesar 7,50 ms, masa jenis udara
� sebesar 1,16 kgm³, dan luas penampang A = 0,50 m² maka dapat dihitung besarnya daya
angin sebesar :
= ½ � A.V
3
= 0,5 1,16 0,50 7,50 ³
= 123,99 watt Jadi daya yang tersedia pada angin adalah 123,99 watt
4.2.2 Perhitungan Torsi
Sebagai contoh perhitungan diambil dari Tabel 4.1, pada pengujian pertama dan pembebanan ke 1. Dari data diperoleh besaran gaya F 0,19 Newton dan jarak lengan
torsi ke sumbu poros l 0,1 meter maka besar torsi : T = l F
= 0,1 0,19 = 0,019 Nm
4.2.3 Perhitungan Daya Kincir
Sebagai contoh perhitungan diambil dari Tabel 4.1, pada pengujian pertama dan pembebanan ke 1 didapat kecepatan angin v 7,50 ms, putaran poros n sebesar
546,5 rpm, dan torsi T yang telah diperhitungan pada sub Bab 4.2.2 sebesar 0,019 Nm maka besarnya kincir :
4.2.4 Perhitungan Tip Speed Ratio tsr
Sebagai contoh perhitungan diambil dari Tabel 4.1, pada pengujian pertama dan pembebanan ke 1, dari data didapat putaran poros per menit n 546,5 rpm,
kecepatan angin v 7,50 ms dan jari – jari kincir r sebesar 0,40 , maka tip speed
rasionya dapat dihitung mengunakan rumus :
= 3,050
4.2.5 Perhitungan Koefisien Daya Cp
Sebagai contoh perhitungan diambil dari Tabel 4.1, pada pengujian pertama dan pembebanan ke 2. Daya kincir
didapat dari sub Bab 4.2.3 sebesar 1,121 watt, dan daya
didapat dari sub Bab 4.2.1 sebesar 123,99 watt. Maka koefisien dayanya sebesar :
Cp = Cp =
=
0,0090
4.3. Hasil Perhitungan
. Dari hasil percobaan kincir angin yang telah dilakukan peneliti dengan
memvariasikan kemiringan kincir dan jarak yang berbeda maka data perhitungan Pada tabel 4.9 sampai Tabel 4.16 langkah perhitungan dapat dilakukan menggunakan
cara yang sama pada sub Bab. 4.2 “Pengolahan data dan perhitungan”.
4.3.1. Data Perhitungan Kincir pemukaan kasar 10°
Tabel 4.9 Data perhitungan kincir angin dengan kecepatan angin 7,4 ms.
Tabel 4.10 Data perhitungan kincir angin dengan kecepatan angin 8,4 ms.
No V
n F
Torsi ω
Pout Pin
cp tsr
ms rpm
Newton N.m
watt watt
1 7,46
559,17 58,53
122,02 3,14
2 7,44
552,87 0,2
0,02 57,87
1,14 121,04
0,009 3,11
3 7,42
529,27 0,49
0,05 55,4
2,72 120,07
0,023 2,99
4 7,44
483,87 1,08
0,11 50,65
5,47 121,04
0,045 2,72
5 7,46
453,97 1,47
0,15 47,52
6,99 122,02
0,057 2,55
6 7,34
396,43 2,06
0,21 41,49
8,55 116,22
0,074 2,26
7 7,37
363,03 2,45
0,25 38,00
9,32 117,65
0,079 2,06
NO V
n F
Torsi ω
Pout pin
cp tsr
ms rpm
Newton N.m
watt watt
1 8,28
631,67 66,11
166,84 3,19
2 8.51
610,43 0,2
0,02 63,89
1,25 181,13
0,0069 3
3 8,39
585,63 0,49
0,05 61,3
3,01 173,58
0,0173 2,92
4 8,35
559,13 1,08
0,11 58,52
6,32 171,11
0,0369 2,8
5 8,52
542,67 1,47
0,15 56,8
8,36 181,77
0,046 2,67
6 8,26
475,43 2,06
0,21 49,76
10,25 165,63
0,0619 2,41
7 8,43
451,13 2,45
0,25 47,22
11,58 176,07
0,0658 2,24
8 8,45
395,87 3,04
0,3 41,43
12,6 177,33
0,0711 1,96
9 8,39
382 3,43
0,34 39,98
13,73 173,58
0,0791 1,91
4.3.2. Data Perhitungan Kincir pemukaan kasar 15°
Tabel 4.11 Data perhitungan kincir angin dengan kecepatan angin 7,4 ms
Tabel 4.12 Data perhitungan kincir angin dengan kecepatan angin 8,4 ms
NO V
n F
Torsi ω
Pout pin
cp tsr
ms rpm
Newton N.m
watt watt
1 7,42
512,43 53,63
120,65 2,89
2 7,45
506,33 0,2
0,02 53
1,04 121,53
0,0086 2,85
3 7,52
491,47 0,49
0,05 51,44
2,52 124,99
0,0202 2,74
4 7,46
452,9 1,08
0,11 47,4
5,12 122,02
0,0419 2,54
5 7,44
419,1 1,47
0,15 43,87
6,45 121,04
0,0533 2,36
6 7,41
392,77 2,06
0,21 41,11
8,47 119,58
0,0708 2,22
7 7,43
331,4 2,45
0,25 34,69
8,51 120,55
0,0706 1,87
8 7,37
255,93 3,04
0,3 26,79
8,15 117,65
0,0692 1,45
NO V
n F
Torsi ω
Pout pin
cp tsr
ms rpm
Newton N.m
watt watt
1 8,31
601,87 63
168,66 3,03
2 8,4
596,63 0.20
0,02 62,45
1,2 174,2
0,007 2,97
3 8,51
581,83 0,49
0,05 60,.90
3 181,13
0,016 2,86
4 8,43
547,97 1,08
0,11 57,35
6,2 176,07
0,035 2,72
5 8,42
525,53 1,47
0,15 55,01
8,1 175,45
0,046 2,61
6 8,43
507,47 2,06
0,21 53,12
10.9 176,07
0,062 2,52
7 8,34
462,6 2,45
0,25 48,42
11,9 170,49
0,07 2,32
8 8,43
425,8 3,04
0,3 44,57
13,6 176,07
0,077 2,11
9 8,45
374,3 3,43
0,34 39,18
13,5 177,33
0,076 1,85
10 8,32
331,87 4,02
0,4 34,74
14 169,27
0,083 1,67
