3D
Kursus/Jasa Solidworks | Analisis Efisiensi Turbin Angin Sumbu Vertikal dengan Simulasi SolidWorks CFD
Berikut Silabus 40 Sesi: Analisis Efisiensi Turbin Angin Sumbu Vertikal dengan Simulasi SolidWorks CFD
Bagian 1: Pengantar Turbin Angin Sumbu Vertikal dan SolidWorks CFD (Sesi 1-8)
- Pendahuluan Turbin Angin Sumbu Vertikal (VASWT)
- Prinsip kerja turbin angin
- Perbedaan VASWT vs HASWT
- Keunggulan dan tantangan VASWT
- Jenis dan Desain Turbin Angin Sumbu Vertikal
- Darrieus vs Savonius
- Efisiensi dan aplikasi masing-masing desain
- Dasar-dasar Aerodinamika untuk Turbin Angin
- Koefisien daya (Cp), torsi, dan kecepatan tip
- Pengaruh angin terhadap kinerja turbin
- Pengantar SolidWorks dan SolidWorks CFD
- Mengenal antarmuka dan fitur dasar
- Workflow desain dan simulasi di SolidWorks
- Persiapan Geometri Turbin di SolidWorks
- Pembuatan model 3D blade turbin
- Sketsa profil aerodinamika blade
- Pengaturan Domain Simulasi untuk CFD
- Pemilihan domain fluida dan ukuran mesh
- Boundary conditions: inlet, outlet, dan dinding
- Pemahaman Meshing dan Grid Independency Study
- Jenis mesh dan pengaruhnya terhadap hasil simulasi
- Konvergensi hasil dengan variasi grid
- Pemahaman Solver dan Pemilihan Model Turbulensi
- Model turbulensi (k-ε, k-ω, SST)
- Kriteria konvergensi dalam simulasi CFD
Bagian 2: Simulasi Aliran Udara dan Analisis Kinerja (Sesi 9-16)
- Penentuan Parameter Input Simulasi
- Kecepatan angin, tekanan udara, dan kepadatan udara
- Skema waktu (steady vs transient simulation)
- Simulasi Aliran Udara di Sekitar Turbin
- Analisis streamline dan vorticity
- Pemantauan distribusi tekanan di sekitar blade
- Analisis Distribusi Kecepatan dan Tekanan
- Identifikasi daerah stagnasi dan percepatan
- Visualisasi kontur kecepatan dan tekanan
- Perhitungan Koefisien Daya dan Efisiensi Turbin
- Perhitungan daya output dari hasil simulasi
- Pengaruh TSR (Tip Speed Ratio) terhadap efisiensi
- Variasi Sudut Serang Blade dan Pengaruhnya
- Pengaruh angle of attack (AoA) terhadap performa turbin
- Analisis perubahan gaya lift dan drag
- Pengaruh Kecepatan Angin terhadap Performa Turbin
- Simulasi dengan kecepatan angin yang berbeda
- Identifikasi kecepatan optimal untuk daya maksimum
- Optimasi Desain Blade untuk Efisiensi Maksimal
- Studi perbandingan profil blade (NACA vs Savonius)
- Penyesuaian geometri blade untuk meningkatkan daya
- Analisis Distribusi Torsi pada Blade Turbin
- Visualisasi distribusi torsi sepanjang blade
- Identifikasi momen maksimum dan minimum dalam satu rotasi
Bagian 3: Analisis Variasi Desain dan Optimasi (Sesi 17-24)
- Studi Perbandingan Desain Blade Darrieus dan Savonius
- Simulasi dan perbandingan efisiensi kedua desain
- Evaluasi gaya lift dan drag yang dihasilkan
- Pengaruh Jumlah Blade terhadap Efisiensi Turbin
- Simulasi turbin dengan 2, 3, dan 5 blade
- Perbandingan torsi dan koefisien daya
- Analisis Pengaruh Diameter Rotor terhadap Performa Turbin
- Simulasi dengan variasi diameter rotor
- Evaluasi trade-off antara ukuran dan efisiensi
- Studi Efek Ground Effect terhadap Turbin Angin
- Simulasi kinerja turbin pada ketinggian yang berbeda
- Identifikasi pengaruh turbulensi dekat tanah
- Variasi Kecepatan Rotasi dan Dampaknya terhadap Koefisien Daya
- Pengaruh RPM terhadap performa turbin
- Studi hubungan antara RPM dan koefisien torsi
- Pengaruh Kecepatan Angin Tidak Stabil (Fluktuatif) terhadap Efisiensi
- Simulasi dengan variasi kecepatan angin dinamis
- Analisis perubahan daya output dalam kondisi fluktuatif
- Simulasi Pengaruh Kerapatan Udara dan Kondisi Lingkungan
- Analisis turbin di berbagai kondisi atmosfer
- Efek tekanan udara dan suhu pada performa turbin
- Optimasi Desain dengan Metode Parametrik di SolidWorks
- Implementasi desain berbasis parameter
- Eksperimen desain untuk mendapatkan efisiensi terbaik
Bagian 4: Validasi, Interpretasi Hasil, dan Implementasi (Sesi 25-32)
- Validasi Hasil Simulasi dengan Data Eksperimen
- Perbandingan dengan data literatur dan eksperimen
- Identifikasi margin error pada hasil simulasi
- Evaluasi Konsistensi Hasil Simulasi
- Sensitivitas terhadap parameter solver
- Konsistensi dengan metode meshing berbeda
- Analisis Faktor Kerugian Aerodinamika dalam Turbin
- Identifikasi sumber losses dan turbulensi tidak diinginkan
- Perbaikan desain berdasarkan hasil analisis
- Eksplorasi Desain Inovatif untuk Efisiensi Lebih Baik
- Studi desain hybrid antara Savonius dan Darrieus
- Evaluasi potensi peningkatan efisiensi
- Integrasi SolidWorks dengan MATLAB untuk Analisis Lanjutan
- Ekstraksi data dari simulasi
- Analisis hasil dengan skrip MATLAB
- Studi Kelayakan Penggunaan Turbin Angin dalam Skala Nyata
- Evaluasi potensi penerapan turbin angin di lingkungan perkotaan
- Simulasi terhadap kondisi nyata dan daya yang dihasilkan
- Diskusi Hasil dan Implikasi Teknologi
- Potensi implementasi di Indonesia
- Analisis cost-benefit untuk pengembangan lebih lanjut
- Penyusunan Laporan Hasil Simulasi dan Kesimpulan
- Penyusunan dokumen teknis hasil penelitian
- Rekomendasi desain terbaik berdasarkan studi
Bagian 5: Pengujian Fisik dan Finalisasi (Sesi 33-40)
- Persiapan Model untuk Pengujian Fisik (Jika Ada Prototipe)
- Konversi desain SolidWorks ke CAD/CAM untuk fabrikasi
- Pemilihan material dan metode manufaktur
- Pembuatan Prototipe Turbin Angin
- 3D printing vs CNC machining untuk pembuatan model
- Pengujian Kinerja Prototipe dengan Anemometer
- Validasi perhitungan koefisien daya dengan pengukuran langsung
- Pembuatan Laporan Analisis dan Presentasi Hasil
- Penyusunan laporan akhir proyek
- Review Keseluruhan dan Perbaikan Desain
- Identifikasi kelemahan desain berdasarkan eksperimen
- Optimasi Akhir dengan Perbaikan Geometri dan Parameter CFD
- Simulasi ulang dengan desain final
- Evaluasi dan Diskusi Rekomendasi Implementasi
- Pemanfaatan dalam proyek real-world
- Presentasi Akhir dan Penyusunan Publikasi Ilmiah
- Finalisasi laporan dan publikasi hasil penelitian
