11
2.3 Grafik Hubungan Antara Cp dan tip speed ratio tsr
Menurut Albert Betz Ilmuan Jerman bahwa koefisien daya maksimal dari kincirangin adalah sebesar 59 seperti yang terlihat pada Gambar 2.9 Dia
menamai batasmaksimal tersebut dengan Betz limit.
Gambar 2.8 Grafik Hubungan Antara Koefisien Daya Cp dengan tip speed ratio
tsr dari beberapa jenis kincir.
2.4 Rumus Perhitungan
Berikut ini adalah rumus –rumus yang digunakan untuk melakukan
perhitungandan analisis kerja kincir angin yang diteliti.
2.4.1 Rumus Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak.Energi yang terdapat pada angin adalah energi kinetik, sehingga dapat
dirumuskan menjadi : PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
1 dengan :
: Energi kinetic Joule. : Massa kg .
: Kecepatan angin ms. Daya adalah energi persatuan waktu, sehingga dapat dituliskan dengan
rumussebagai berikut : 2
dengan : P
: Daya angin watt : Massa udara yang mengalir pada satuan waktu kgs
dimana : =
3 dengan :
: Massa jenis udara kgm³. A
: Luas penampang sudu m². Dengan mengunakan persamaan 3, daya angin dapat dirumuskan menjadi
= , yang dapat disederhanakan menjadi :
4 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
2.4.2 Rumus Perhitungan tip speed ratio tsr
Tip speed ratio adalah perbandingan antara kecepatan ujung sudu kincir angin dengan kecepatan angin.Kecepatan diujung sudu Vt dapat dirumuskan
sebagai : 5
dengan : : Kecepatan ujung sudu.
: Kecepatan sudut rads. :Jari
– jari kincir m. sehingga tsr-nya dapat dirumuskan sebagai berikut:
6 dengan :
r : jari
– jari kincir m. n
: Putaran poros kincir tiap menit rpm. v
: Kecepatan angin ms.
2.4.3 Rumus Torsi
Torsi adalah hasil kali dari gaya pemebebanan F dengan panjang lengantorsi l. Perhitungan torsi dapat dirumuskan sebagai berikut :
7 dengan :
F : Gaya pembebanan N.
l : Panjang lengan torsi ke poros m.
14
2.4.4 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 : 8
dengan : T
: Torsi N.m.
:
kecepatan sudut
rad s
. Dengan ini untuk daya yang dihasilkan kincir dapat dinyatakan dengan persamaan
7, yaitu : 9
dengan : : Daya yang dihasilkan oleh kincir angin watt.
T : Torsi N.m.
n : Putaran poros rpm
2.4.5 Rumus Daya Listrik
Daya Listikadalah daya yang dihasilkan generator. Sehingga daya kincir yang dihasilkan oleh generator dapat dirumuskan :
10 Dengan :
V
: Tegangan watt.
I
: Arus ampere. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kategori