Syam Widiyanto
Desain kincir angin sumbu horizontal dengan 3 sudu untuk kecepatan angin rendah memerlukan pemilihan geometri sudu yang sesuai. Penelitian ini menggunakan metode panel aliran potensial dan formulasi lapisan batas integral untuk menganalisis aliran angin di sekitar airfoil. Desain sudu menggunakan teori blade element momentum (BEM) untuk mencari koefisien aerodinamis di sepanjang sudu. Proses simulasi kinerja kincir angin menggunakan perhitungan mekanika fluida untuk mensimulasikan tekanan geser yang terjadi disetiap sudu. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan rotor turbin angin berdasarkan kinerjanya meliputi koefisien daya, tip speed ratio, daya, dan rpm. Simulasi pada sudu menggunakan airfoil NACA 0009 dan NACA 4412. Desain geometri kincir angin sesuai dengan kecepatan angin rendah, memiliki koefisien lift optimal masingmasing (πΆπ) = 1,39 dan 1,92, sudut pitch 13Β° dan 19Β°, koefisien drag (πΆπ)=0,00195 dan 0,0635. Pengujian menggunakan 5 eksperimen desain untuk NACA 0009 dan NACA 4412. Kincir angin berdiameter 2,5 m dengan sudut kemiringan berbeda untuk setiap sudunya. Hasil pengujian menunjukkan bahwa perubahan putaran mempengaruhi koefisien daya. Koefisien daya optimal pada NACA 0009 di eksperimen desain 2 sebesar 0,52 dan NACA 4412 pada eksperimen desain 5 sebesar 0,56. Hubungan putaran kincir angin dalam rotasi per menit mempengaruhi daya keluaran sehingga putaran per menit pada NACA 0009 daya optimal di eksperimen desain 3 dengan nilai 374 rpm dan 453 W sedangkan NACA 4412 daya optimal pada eksperimen desain 5 dengan nilai 374 rpm dan 553 W. Secara keseluruhan kecepatan rasio dan rpm semakin tinggi nilainya semakin besar nilai koefisien daya. Efektifitas kinerja lebih tinggi pada semua eksperimen desain menggunakan airfoil NACA 4412 daripada NACA 0009 kecuali pada eksperimen desain 1.
Kata kunci: HAWT, kincir angin, koefisien daya, daya, rotasi per menit