Studi Numerik Penambahan Dimple Pada Turbin Angin Savonius Untuk Meningkatkan Performa Aerodinamika

Abstract

Pressure drag yang besar pada returning blade turbin angin Savonius membuat performa turbin kurang optimal. Upaya untuk menurunkan pressure drag dilakukan dengan penambahan dimple pada permukaan returning blade. Hal ini dibuktikan dengan efek dimple pada bola golf yang terbukti dapat menunda separasi aliran udara sehingga bola dapat melaju pesat. Penelitian ini dilaksanakan menggunakan metode numerik dengan mendesain model 2D turbin Savonius pada diameter turbin d = 200 mm, kedalaman dimple pada returning blade k = 1 mm dan jarak antara kolom dimple s=14° relatif terhadap titik pusat blade turbin. Penelitian dilaksanakan pada Reynolds Number Re=6.31×10⁴ dengan kecepatan V = 5 m/s. Analisis dilakukan dengan membandingkan coefficient of power, coefficient of moment, coefficient of drag, coefficient of lift, dan pressure and velocity contour pada conventional turbine dan dimpled turbine untuk memvalidasi hasil eksperimental dari penelitian rujukan. Melalui simulasi numerik, penambahan dimple belum dapat membuat performa turbin Savonius meningkat dan mengalami penurunan performa hingga 19% dibandingkan dengan turbin Savonius tanpa adanya penambahan dimple. Sementara itu, perhitungan numerik yang telah dilakukan dengan demikian belum dapat dinyatakan valid karena turbin dengan dimple menunjukkan presentase selisih yang mencapai 20% dan telah melebihi uncertainty value, yakni 5,3%. Hal ini disebabkan oleh meshing yang belum efisien dan studi input solver yang kurang dalam.