ANALISIS PERBANDINGAN KEKUATAN BILAH TURBIN ANGIN SUMBU HORISONTAL DARI BEBERAPA JENIS KOMPOSIT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

Energi terbarukan telah menjadi fokus utama dalam upaya mengurangi ketergantungan pada sumber energi fosil yang terbatas. Salah satu bentuk energi terbarukan yang sedang berkembang adalah energi angin. Turbin angin telah menjadi salah satu solusi yang populer untuk menghasilkan energi listrik dari angin. Desain bilah turbin angin yang baik adalah yang memiliki kekuatan yang tinggi, ringan dan tahan korosi agar dapat meningkatkan efisiensi dan daya tahan yang baik. Salah satu jenis material yang dapat memenuhi kriteria tersebut adalah komposit. Tujuan dari penelitian ini ialah untuk mengetahui kekuatan dan nilai defleksi dari bilah turbin angin yang menggunakan material komposit. Pengujian dilakukan dengan menggunakan software MSC Patran dan Nastran yang merupakan program komputasi numerik berdasarkan metode elemen hingga. Pembebanan yang diberikan pada pemodelan ini adalah beban tekan yang diaplikasikan dari beban aerodinamis. Hasil dari penelitian ini ialah material komposit carbon M30S lebih baik untuk digunakan pada bilah turbin angin horisontal. Dikarenakan memiliki nilai defleksi terendah dibandingkan material komposit lainnya yaitu sebesar 40,2 mm pada kecepatan angin 10m/s, sebesar 58,1 mm pada kecepatan angin 12 m/s dan sebesar 78,9 mm pada kecepatan angin 14 m/s serta nilai maximum stress yang hanya memiliki selisih sebesar 11 MPa pada kecepatan angin 10 m/s, 20 MPa pada kecepatan angin 12 m/s dan 20 MPa pada kecepatan angin 14 m/s dibandingkan material komposit carbon fiber yang memiliki nilai maximum stress terendah.

Kata Kunci: Turbin Angin, Bilah Turbin Angin, Uji Kekuatan, Uji Defleksi, Metode Elemen Hingga, MSC Patran dan Nastran, Komposit.