Simulasi Respon Mekanik Bilah Hollow Berbahan PLA Dengan Variasi Ketebalan Shell Pada Turbin Angin Darrieus H-Rotor Menggunakan Metode FSI

Jastin, Antonio Efrem Daresto (2026) Simulasi Respon Mekanik Bilah Hollow Berbahan PLA Dengan Variasi Ketebalan Shell Pada Turbin Angin Darrieus H-Rotor Menggunakan Metode FSI. Bachelor thesis, Institut Teknologi Kalimantan.

	Text 06221015_cover.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (314kB) | Request a copy
	Text 06221015_statement_of_authenticity.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (269kB) | Request a copy
	Text 06221015_publishing_agreement.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (192kB) | Request a copy
	Text 06221015_approval_sheet.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (158kB) | Request a copy
	Text 06221015_preface.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (278kB) | Request a copy
	Text 06221015_abstract_id.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (259kB) | Request a copy
	Text 06221015_abstract_en.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (300kB) | Request a copy
	Text 06221015_table_of_content.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (307kB) | Request a copy
	Text 06221015_illustrations.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (289kB) | Request a copy
	Text 06221015_tables.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (266kB) | Request a copy
	Text 06221015_notations.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (289kB) | Request a copy
	Text 06221015_Chapter_1.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (521kB) | Request a copy
	Text 06221015_chapter_2.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (695kB) | Request a copy
	Text 06221015_chapter_3.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (970kB) | Request a copy
	Text 06221015_chapter_4.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (1MB) | Request a copy
	Text 06221015_conclusions.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (410kB) | Request a copy
	Text 06221015_bibliography.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (443kB) | Request a copy
	Text 06221015_enclosure.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (553kB) | Request a copy
	Text 06221015_presentation.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (7MB) | Request a copy
	Text 06221015_Form. TA-020.pdf Restricted to Repository staff only until 5 October 2028. Download (321kB) | Request a copy

Abstract

Tingginya ketergantungan Indonesia terhadap bahan bakar fosil menjadi salah satu pendorong utama pengembangan energi baru terbarukan, termasuk energi angin. Turbin angin sumbu vertikal tipe Darrieus H-Rotor dipandang sebagai pilihan yang tepat untuk diterapkan di wilayah berkecepatan angin rendah, seperti Kota Balikpapan yang rata-rata hanya berkisar 2,7 m/s. Namun, kondisi angin yang lemah ini menuntut bilah turbin memiliki massa dan momen inersia yang kecil agar mampu melakukan self-starting, salah satunya melalui desain bilah berongga (hollow). Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana variasi ketebalan shell memengaruhi respons mekanik bilah turbin berbahan Polylactic Acid (PLA), dengan pendekatan Fluid Structure Interaction (FSI) satu arah yang menggabungkan simulasi CFD pada ANSYS Fluent (model turbulensi k-ω SST) dan analisis struktural pada ANSYS Static Structural. Bilah dirancang dengan profil airfoil Wortmann FX 74-CL5-140 Smoothed berbentuk curve blade, dengan lima variasi ketebalan shell: 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, dan 1,8 mm. Setelah melalui uji konvergensi mesh untuk memastikan hasil yang stabil, simulasi memperlihatkan pola yang cukup jelas: semakin tebal shell, semakin rendah tegangan dan deformasi yang dialami bilah. Tegangan Von Mises turun sekitar 28,50%, dari 0,04135 MPa pada ketebalan 1 mm menjadi 0,02964 MPa pada ketebalan 1,8 mm, sementara deformasi maksimum berkurang hingga 59,26%, dari 2,15×10⁻³ mm menjadi 8,76×10⁻⁴ mm. Meski begitu, seluruh varian ketebalan tetap berada jauh di bawah yield strength PLA (45 MPa), dengan safety factor antara 1.088 hingga 6.911, sehingga secara struktural semuanya aman dioperasikan pada kecepatan angin 2,7 m/s. Menariknya, ketebalan shell 1,0 mm justru muncul sebagai pilihan paling optimal setelah dievaluasi menggunakan metode Simple Additive Weighting (SAW), karena mampu menekan massa dan momen inersia hingga 74,21% dibandingkan bilah solid — sebuah keseimbangan yang penting untuk mendukung kemampuan self-starting turbin pada kondisi angin rendah.

Item Type:	Thesis (Bachelor)
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Jurusan Ilmu Kebumian dan Lingkungan > Teknik Material dan Metalurgi
Depositing User:	Antonio Efrem Daresto Jastin
Date Deposited:	17 Jul 2026 00:27
Last Modified:	17 Jul 2026 00:27
URI:	http://repository.itk.ac.id/id/eprint/27530

Actions (login required)

View Item