σ =
����� ����� �������� ���� ����� ����� ����
=
�.�.� 2.
�.�.�
=
� .� 2 .
� .�
dimana :
σ
= solidity turbin angin N = jumlah sudu
c = panjang sudu m R = jari jari turbin angin m
Semakin kecil nilai solidity dari suatu turbin angin, maka putaran dari turbin angin tersebut akan semakin tinggi namun torsi yang dimilikinya rendah. Hal
sebaliknya berlaku semakin besar nilai solidity maka putaran turbin akan semakin rendah namun memiliki torsi yang besar.
2.6 Airfoil
2.6.1 Pengertian Airfoil
Airfoil merupakan penampang sayap pesawat terbang. Airfoil digunakan untuk mendapatkan gaya lift yang besar sehingga pesawat mampu untuk
terbang[4]. Airfoil sangat penting dalam keberhasilan Wright bersaudara dalam menerbangkan pesawat mereka yang pertama dan menjadi keberhasilan pertama
kali di dunia dalam hal pesawat terbang. Ada beberapa lembaga di dunia yang mempublikasikan airfoil yang mereka hasilkan dimana variasi dari airfoil ini
mencapai ribuan jumlahnya. Namun, sebuah lembaga yang melakukan penelitian
tentang airfoil secara lebih baik dan lebih sitematis adalah NACA. NACA merupakan singkatan National Advisory Committee for Aeronautics yang
dibentuk sekitar tahun 1930 an. NACA merupakan cikal bakal dari lembaga
NASA milik Amerika Serikat yang ada sekarang ini.
NACA telah mengeluarkan beberapa variasi dari airfoil yang dikelompokkan berdasarkan NACA 4 digit, NACA 5 digit, NACA 6 seri, NACA 7
seri, NACA 8 seri dan NACA 16 seri. Airfoil yang dihasilkan oleh NACA ini telah
dikembangkan dan digunakan di seluruh dunia.
Universitas Sumatera Utara
2.6.2 Geometri airfoil
Geometri dari airfoil ditunjukkan oleh gambar berikut:
Gambar 2.21 Geometri airfoil Sumber : Eric Hau, 2006
2.6.3 Airfoil NACA 4 digit
Airfoil jenis ini merupakan keluaran pertama dari seri seri lain yang telah dihasilkan oleh NACA. Angka yang terdapat pada seri ini mewakili dari
komponen dari pembentuk airfoil itu sendiri. Penulis menggunakan airfoil NACA 4415 dan penjelasan dari angka ini ditampilkan oleh gambar berikut:
Gambar 2.22 Penjelasan NACA 4 digit
Secara teoritis, penentuan koordinat airfoil dapat dilakukan dengan melakukan langkah langkah berikut ini:
1. menentukan panjang chordc, ketebalan maksimumcamber = m, posisi camber maksimum dari sisi bagian depan p dan ketebalan maksimum t
4 4 15
Camber maksimum dari airfoil tersebut dalam persen dari
panjang chord = 4 x panjang chord
Posisi camber dari ‘kepala’ airfoil tersebut dalam
persepuluh dari panjang chord =
4 10
x panjang chord Ketebalan maksimum airfoil
dari panjang chord dalam persen
= 15 x panjang chord
Sisi depan
Sisi belakang Garis chord
Ketebalan Garis bagi sisi atas
dan sisi bawah
Kelengkungan,camber
Universitas Sumatera Utara
2. mentukan nilai dari x = 0 sampai x = c. 3. menentukan koordinat garis bagi antara sisi atas dan sisi bawah dengan
menggunakan persamaan berikut ini: �
�
=
� �
2
2. �. � − �
2
2.16 ������ � = 0 ������ � = �
�
�
=
� 1
−�
2
[ 1 − 2� + 2. �. � − �
2
] 2.17
������ � = � ������ � = � 4. menghitung distribusi ketebalan diatas garis bagi antara sisi atas dan sisi
bawah dengan memasukkan kooerdinat sepanjang sumbu x dengan rumus berikut ini:
± �
�
=
� 0.2
0.2969 √� − 0.126 � − 0.3516 �
2
+ 0.2843 �
3
− 0.1015 �
4
2.18 5. langkah terakhir adalah menentukan koordinat airfoil dengan sisi
atasx
a
,y
a
dan sisi bawah x
b
,y
b
ddengan rumus berikut: �
�
= � − �
�
. sin �
2.19 �
�
= �
�
+ �
�
. cos �
2.20 �
�
= � + �
�
. cos �
2.21 �
�
= �
�
− �
�
. cos �
2.22 dimana
� = arctan �
��
�
�
�
� 2.23
Selain cara diatas , untuk mendapatkan koordinat airfoil yang lebih praktis dapat langsung diunduh di situs pendidikan milik Universitas Illinois yang
menyediakan berbagai macam koordinat airfoil .
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.23 Tampilan situs pendidikan milik Universitas Illinois Sumber :
http:aerospace.illinois.edum-seligadscoord_database.html
2.6.4 Gaya aerodinamis yang terjadi pada turbin angin