Studi Numerik Dua Turbin Air Savonius Tersusun Tandem Dan Berputar Searah

Turbin Savonius merupakan peralatan yang dapat mengonversi energi kinetik air menjadi energi listrik dan memiliki kemampuan untuk menerima air dari segala arah. Pada umumnya penggunaan satu turbin memiliki kapasitas daya yang rendah, untuk memaksimalkan saluran air yang tersedia dan meningkatkan produksi energi perlu melakukan penambahan turbin. Sehingga penelitian ini dilakukan dengan penambahan jumlah turbin menjadi dua turbin Savonius didalam kanal air yang tersusun secara tandem dengan jarak T/D untuk mendapatkan kinerja turbin yang optimum. Metode yang digunakan adalah pendekatan secara numerik yaitu Computational Fluid Dynamics menggunakan software ANSYS FLUENT. Kecepatan fluida air yang digunakan pada penelitian ini yaitu 0.25 m/s dengan variasi jarak antar turbin (T/D) yaitu 2,667, 10,667, 17,667, 30, 40, dan 50. Model turbulensi yang digunakan yaitu k-ε Realizable. Penelitian dilakukan dengan menganalisis coefficient of moment (Cm), coefficient of power (CoP) dan coefficient of static torque (CTS) untuk mendapatkan jarak optimum dari kedua turbin serta melakukan analisis terkait pola aliran yang dihasilkan untuk kedua turbin. Kinerja optimal pada penelitian ini adalah T/D = 50 karena interaksi dari kedua turbin berkurang, sehingga turbin belakang memiliki kinerja yang sama dengan turbin tunggal. Hal tersebut didukung dengan kontur kecepatan aliran, dimana efek wake berkurang seiring dengan bertambahnya jarak kedua turbin. didapatkan kenaikan CoP dari T/D 2,667 dan T/D 50 untuk turbin depan sebesar 4,5 %. Sedangkan untuk turbin belakang didapatkan kenaikan CoP sebesar 16,92%. ================================================================================================================================== Savonius Turbine is an equipment that convert water kinetic energy into electric and water stream toward the turbine from every direction. Generally single turbine has low power efficiency, therefore to maximize the available water duct and increase energy production, the addition turbine is installed. Thus, this research is carried out with two Savonius turbines installed in tandem array installed inside water canal with various distance (T/D) to obtain an optimal performance from two turbines. Computational Fluid Dynamics with ANSYS FLUENT is used as the numerical method in present research. Velocity of water used in present research is 0.25 m/s and various distance between turbines (T/D) are 2,667, 10,667, 17,667, 30, 40, and 50. K-ε Realizable is applied as the turbulence models. Coefficient of moment (Cm), coefficient of power (CoP) dan coefficient of static torque (CTS) is analyzed to obtain the optimal distance between both turbines and analyze the flow patterns. Optimal performance in present research is reached at T/D 50 because the interaction of both turbines is reduced, thus the downstream turbine has the same performance as single turbine. Velocity contour justified the result, which wake toward the downstream turbine is reduced as the distance of both turbines increase. Upstream turbine has 4,5% increased performance from T/D 2,667 until 50, while for the downstream turbine is 16,92%