TUGAS AKHIR
TM 091486
STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMANCE TURBIN VENTILATOR dengan VARIASI REYNOLDS NUMBER
dan SUDUT BUKAAN HOOD (Studi Kasus Turbin Ventilator Diameter 300 mm dan P h S d t H d ( 0 2 0 4 0 6 ) D V i i Pengaruh Sudut Hood (α= 0,2π; 0,4π; 0.6π) Dengan Variasi
Reynolds Number 56.000, 93.000, 130.000, dan 170.000)
Dosen Pembimbing: Prof. Dr. Ir. Triyogi Yuwono, DEA
WAHYU KURNIAWAN
WAHYU KURNIAWAN
210
21055100
100148
148
LATAR BELAKANG
Banyak aplikasi mengenai aliran fluida pada turbin angin
Potensi performance Turbin Ventilator untuk digunakan sebagai energi alternatif
Pengaruh penambahan hood pada duct
PENELITIAN TERDAHULU
Penelitian Chi‐ming Lai (2003)
• Pengujian tiga ukuran ventilator berdiameter 6, 14 dan 20 inchi • Pengujian dilakukan pada low-speed wind tunnel dengan set
kecepatan freestream 10, 15, 20, 25, 30 m/s,
PENELITIAN TERDAHULU
Hasil yang Didapatkan
D >> nilai ventilation rate >>> pada V yang sama
• Penambahan inner vanes
dapat menambah debit hisap
pada Turbin Ventiltor
• Visualisasi pada turbin
ventilator metode flow
visualization
visualization.
Penelitian Chi‐ming Lai (2005)
PENELITIAN TERDAHULU
HASIL YANG DIDAPATKAN :
Pada kecepatan 5 m/s penambahan inner fan pada putaran tertentu dapat meningkatkan debit hisap
keterangan:
Bukaan 0 (turned off), Bukaan 1/4 (750 rpm; 6 W), Bukaan 1/2 (1247 rpm;10 W), Bukaan 3/4 opening (1495 rpm; 20 W) fully open (1594 rpm; 30 W).
meningkatkan debit hisap
Pada kecepatan 7,5 m/s penambahan inner fan pada putaran yang sama tidak dapat meningkatkan debit hisap secara signifikan
Pada kecepatan > 10 m/s penambahan inner fan pada putaran yang sama, sama sekali tidak dapat meningkatkan debit hisap Putaran Turbin Ventilator didominasi oleh energi angin dari luar (freestream)
PENELITIAN TERDAHULU
Penelitian Naghman Khana (2008)
• Turbin Ventilator sirip tegak
d = 300 mm
• Turbin Ventilator sirip tegak
d = 250 mm tipe 1
Turbin Ventilator yang digunakan :
d
250 mm tipe 1,
• Turbin Ventilator sirip tegak
d = 250 mm tipe 2, dan
• Turbin Ventilator sirip
lengkung d = 300 mm
HASIL YANG DIDAPATKAN :
• Turbin ventilator sirip lengkung lebih baik dalam menghasilkan debit dibandingkan dengan yang lainnya.
• Diameter turbin ventilator yang lebih kecil (250 mm) Straight tipe 1 dan 2 memiliki kecepatan putar yang hampir sama.
TUJUAN PENELITIAN
TUJUAN PENELITIAN
Untuk mengetahui performance dari turbin
ventilator dengan penambahan variasi
bukaan hood tertentu dengan variasi
Reynolds Number yang berbeda.
y
y g
Dengan cara mengukur
:9
Putaran, Beda Tekanan dan Debit hisap pada Re dan Dimensi hood tertentuPERUMUSAN MASALAH
BESAR PUTARAN TURBINE VENTILATOR DEBIT VENTILASI PADA PIPA CEROBONG TURBINE VENTILATOR KECEPATAN FREE STREAM MENUJU TURBINE VENTILATOR Penambahan Hood pada Duct Turbin Ventilatorwake entry loss sehingga losses inlet duct turbine ventilator pada kecepatan freestream tertentu
Debit Ventilasi turbin
BATASAN MASALAH
BATASAN MASALAH
1. Aliran udara dalam kondisi Steady flow, incompressible flow, uniform di sisi upstream wind tunnel
2. Turbin Ventilator yang dianalisa adalah Turbin Ventilator Type L-30WA produksi PT. COOL’ER ( diameter duct 300 mm ) 3. Penelitian hanya difokuskan pada duct (saluran masukan) dan hood
turbin ventilator
4. Gaya buoyancy akibat perbedaan temperatur yang mempengaruhi putaran turbin diabaikan
5. Kecepatan aliran freestream direpresentasikan oleh Reynold Number 56.000, 93.000, 130.000, dan 170.000
METODE PENELITIAN
METODE PENELITIAN
¾Re = 56.000, 93.000, 130.000 dan 170.000
¾ Sudutduct round α = 0, 0.2π, 0.4π, dan 0.6π
METODE PENELITIAN
METODE PENELITIAN
BENDA UJI
α = 0.2π α = 0.4π α = 0.6πMETODE PENELITIAN
METODE PENELITIAN
BENDA UJI
METODE PENELITIAN
Peralatan Penelitian
FLOWCHART PENELITIAN
FLOWCHART PENELITIAN
FLOWCHART PENGAMBILAN DATA
FLOWCHART PENGAMBILAN DATA
ALOKASI WAKTU
ALOKASI WAKTU
Hasil Penelitian
4 5 6 7 8 9 Tor si x 10 ˉ²( K t) sudut bukaan 0 sudut bukaan 0.4 α = 0.2π α = 0.4πGrafik Koefisien Torsi (Kt) fungsi Bilangan Reynolds (Re) dan bukaan sudut hood
Re sama P ω 0 1 2 3 40 60 80 100 120 140 160 180 Ko e f. T Reynolds Number x 10³ (Re) sudut bukaan 0.8 sudut bukaan 0.2 α = 0.8π α = 0π
Koefisien torsi turbine ventilator ,Kt, mempresentasikan perbandingan torsi yang dihasilkan oleh turbine ventilator dan tenaga total aliran udara
ω 2 3 2 3 / ∞ ∞ = = U D P U D T Kt ρ ω ρ
Hasil Penelitian
1.5 2 2.5 3 ran x 10 ˉ²( St ) sudut bukaan 0α = 0.2πGrafik Bilangan Strouhal (St) fungsi bilangan Reynolds
(Re) dan bukaan sudut hood
Re sama ω 0 0.5 1 40 60 80 100 120 140 160 180 Ko e f. Put ar Reynolds Number x 10³ (Re) sudut bukaan 0.4 sudut bukaan 0.8 sudut bukaan 0.2 α = 0.4π α = 0.8π α = 0π
Bilangan Strouhal, St, merepresentasikan kecepatan angular dari putaran yang dihasilkan oleh turbine ventilator.
∞
=
U
D
St
ω
Hasil Penelitian
Grafik Koefisien Perbedaan Tekanan (Kp) fungsi Bilangan Reynolds (Re) dan bukaan sudut hood
80 100 120 140 160 n an x 10 ˉ²( K p ) sudut bukaan 0 db k α = 0π 0 4 Re sama Δp 0 20 40 60 50 70 90 110 130 150 170 190 Ko e f Te ka n Reynolds Number x 10³ (Re) sudut bukaan 0.4 sudut bukaan 0.8 sudut bukaan 0.2 α = 0.4π α = 0.8π α = 0.2π
Koefisien perbedaan , Kp, tekanan merupakan representasi dari besarnya tekanan yang mengalir pada inlet dan outlet pipa cerobong turbine ventilator.
Hasil Penelitian
Grafik Koefisien Debit (Kf) fungsi Bilangan Reynolds (Re) dan bukaan sudut hood
20 25 30 35 40 t x10 ˉ² (K f) Grafik Kf = f(Re) bukaan sudut 0 Re sama V ω 0 5 10 15 20 0 50 100 150 200 Ko e f. De b i Reynolds Number x 10³ (Re) bukaan sudut 0.4 sudut bukaan 0.8 sudut bukaan 0.2
Koefisien debit , Kf, merupakan representasi dari besarnya debit alir udara yang mengalir pada inlet dan outlet pipa cerobong
turbine ventilator. ω ω 3 3 d A V d Q Kf= = × ω
Kesimpulan
y Dari hasil pengujian melalui eksperimental dapat dibuktikan bahwa penambahan
modifikasi hood dapat mempengaruhi performance turbin ventilator
y Dengan memperbesar nilai Reynolds Number, pada satu variasi bukaan hood mampu
meningkatkan putaran dan debit hisap namun menurunkan nilai torsi turbin ventilator
y Dengan memperbesar nilai Reynolds Number, pada satu variasi bukaan hood mampu
meningkatkan tekanan hisap
y Pada Reynolds Number yang sama, putaran turbin ventilator semakin membesar seiring
dengan adanya modifikasi hood berturut‐turut meningkat dari 0π, 0,8π, 0,4π, sampai 0,2π
y Pada Reynolds Number yang sama, torsi turbin ventilator semakin menurun seiring
dengan adanya modifikasi hood berturut‐turut turun dari 0,2π, 0,4π, 0,8π, sampai 0π
y Pada Reynolds Number yang sama, tekanan hisap turbin ventilator semakin membesar
seiring dengan adanya modifikasi hood berturut‐turut meningkat dari 0π, 0,8π, 0,4π, sampai 0,2π
y Pada Reynolds Number yang sama, debit hisap turbin ventilator semakin membesar
seiring dengan adanya modifikasi hood berturut‐turut meningkat dari 0π, 0,8π, 0,4π, sampai 0,2π
TERIMA KASIH
MOHON SARAN DAN KRITIK DEMI
KESEMPURNAAN TUGAS AKHIR INI
STUDI EKSPERIMENTAL PERFORMANCE TURBIN VENTILATOR dengan VARIASI REYNOLDS NUMBER
dan SUDUT BUKAAN HOOD (Studi Kasus Turbin Ventilator Diameter 300 mm dan Pengaruh Sudut Hood (α= 0,2π; 0,4π; 0.6π) Dengan Variasi
Reynolds Number 56.000, 93.000, 130.000, dan 170.000) LATAR BELAKANG
Penelitian Chi-ming Lai (2003)g ( ) Penelitian Chi-ming Lai (2005) Penelitian Naghman Khana (2008) TUJUAN PENELITIAN TUJUAN PENELITIAN PERUMUSAN MASALAH BATASAN MASALAH BATASAN MASALAH METODE PENELITIAN METODE PENELITIAN FLOWCHART PENELITIAN FLOWCHART PENELITIAN FLOWCHART PENGAMBILAN FLOWCHART PENGAMBILAN DATADATA
Gaya‐gaya Wind Turbin
Segitiga Kecepatan pada Turbin
Ventilator
Vo
