Abstrak —Turbin angin yang cocok dan bisa digunakan di Indonesia adalah jenis turbin angin sumbu vertikal tipe Savonius, namun performa yang dihasilkan masih cukup rendah sehingga menarik untuk diteliki. Tujuan dari Eksperimen ini adalah meningkatkan performa turbin Savonius dengan meletakkan silinder penganggu di depan returning blade . Studi eksperimen ini dilakukan menggunakan turbin angin Savonius yang memiliki dua sudu dengan dimensi yaitu diameter sudu turbin (D) sebesar 167 mm, tinggi (H) sebesar 298 mm, dan diameter poros (b) sebesar 19 mm. Penelitian ini menggunakan pengganggu yang berbentuk silinder dengan diameter (d) sebesar 83 mm dan tinggi (L) sebesar 309 mm. Sumber angin yang digunakan berasal dari axial fan yang dibantu oleh honeycomb di depannya agar aliran udara yang mengalir seragam. Untuk mengatur kecepatan axial fan menggunakan voltage regulator. Penelitian ini menggunakan rasio diameter pengganggu terhadap diameter sudu turbin d/D sebesar 0,5 dengan variasi jarak dari titik pusat turbin sampai titik pusat silinder pengganggu terhadap diameter turbin S/D = 2,6 dan variasi kecepatan angin= 3,8; 4,4; 5; 6; 7; 8; dan 9m/s. Untuk mengukur kecepatan angin menggunakan anemometer, untuk mengukur torsi dinamis menggunakan brake dynamometer, untuk mengukur torsi statis menggunakan torsi meter dan untuk mengukur putaran turbin menggunakan tachometer. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah, bahwa turbin angin Savonius dengan silinder pengganggu berukuran d/D=0,5 di depan returning blade pada posisi S/D = 2,6 pada bilangan Reynolds 9,6 x 10 4 yang paling efektif meningkatkan performa turbin. Hal ini dibuktikan dengan meningkatnya nilai Coefficient of Power maksimum (CoPMax), Coefficient of Moment maksimum (CmMax), dan Static Torque Coefficient (Cts) dibandingkan dengan Turbin Savonius tanpa pengganggu.
Kata Kunci — Coefficient of Power, Coefficient of Moment, Static Torque Coefficient.

## I. PENDAHULUAN
ONSUMSI energi final masih didominasi dari pemanfaatan bahan bakar minyak.  Salah satu energi yang dapat dimanfaatkan pada saat ini adalah energi angin. Alternatif turbin yang ideal untuk pemanfaatan energi angin tenaga listrik ini adalah turbin Savonius.  sisi yang lain berbentuk cekung yang nantinya akan menciptakan gaya hambat  yang timbul oleh angin. Kedua sumbu pada turbin Savonius disebut juga sebagai advancing blade dan returning blade . Kedua sudu ini bertujuan untuk menciptakan torsi positif dan torsi negatif dan gaya hambat yang berbeda pada setiap sudu turbin. Perbedaan gaya hambat ini dari advancing
blade dan returning  blade akan menghasilkan torsi, yang apabila dikalikan dengan kecepatan angular dari turbin angin maka akan menghasilkan daya yang diciptakan oleh turbin angin. Dengan semakin besarnya selisih gaya hambat pada kedua sudu tersebut maka daya yang dihasilkan akan semakin besar pula. Alternatif yang dapat dilakukan antara lain adalah mengurangi gaya hambat pada sudu returning blade . Penelitian  pada turbin angin Savonius yang diberi pengganggu berupa dua buah plat yang diposisikan di depan turbin dengan variasi panjang plat (ℓ1dan ℓ 2) dan besar sudut plat (α dan β) dengan kecepatan angin 7 m/s dan bilangan Reynolds 1,5x 105 . Hasil penelitian didapatkan bahwa Coefficient of Power (CoP) dari turbin anginSavonius dapat meningkat hingga 38,5% apabila diberi pengganggu dengan susunan yang optimal, yaitu dengan panjang plat pengganggu ℓ1 sebesar 45 cm dan ℓ2 sebesar 52 cm dengan sudut sudu pengganggu  α  =  45°  dan  β  =  15° [1]. Studi eksperimental tentang pengurangan gaya hambat silinder sirkuler dilakukan oleh pengukuran tekanan pada bilangan Reynolds 82.000. Sebuah batang balok ditempatkan ke atas dan sejajar dengan silinder untuk mengontrol aliran di sekitar silinder. Hulu batang dapat mengurangi gaya resultan silinder pada berbagai jarak antara batang dan silinder untuk α <5◦ (α didefinisikan sebagai sudut terhuyung-huyung dari batang dan silinder). Untuk α> 10◦, koefisien gaya resultannya memiliki nilai yang besar, sehingga batang hulu tidak dapat mengurangi gaya pada silinder lagi. Untuk α = 0◦ dan d / D = 0,5 (di mana d dan D adalah masing-masing diameter batang dan silinder), hambatan maksimum silinder berku rang menjadi 2,34% dari silinder tunggal [2]. Penelitian untuk meningkatkan performa turbin  dengan cara pemberian silinder pengganggu yang berukuran d/D = 0,5 pada posisi y/D = 0,5, dengan variasi jarak S/D = 2,0; 2.2; 2,4; 2,6; dan 2,8 dan variasi bilangan Reynolds 9,6 x 10 4 ; 13,4 x 10 4 ; dan 17,3 x 10 4 .  Pemberian silinder pengganggu di depan returning blade turbin angin Savonius pada posisi y/D = 0,5 dan jarak S/D = 2,0 paling efektif meningkatkan nilai Coefficient of Moment (Cm) pada bilangan Reynolds 9,6 x 104 dan 13,4 x 104. Pada bilangan Reynolds 9,6 x 104 terjadi kenaikan CoP sebesar 13,23% dari CoP maksimum turbin tanpa silinder pengganggu  [3]. Percobaan peningkatan performa turbin angin Savonious dengan melakukan variasi pada geometri turbin angin Savonious. Variasi geometri yang diubah adalah pada jumlah sudu nya, yaitu dua sudu (2b), tiga sudu (3b), dan 4 sudu (4b); jumlah stage turbin yaitu single stage (1st) dan double stages (2st);  overlap  ratio (β)  sebesar  0;  0,2;  0,25;  0,3;  dan  0,35;
Studi Eksperimen Peningkatan Kinerja Turbin Angin Savonius dengan Penempatan Silinder Sirkular di Depan Returning Blade Turbin pada Jarak S / D = 2,6 Afiyah Shuhufam dan Tri Yogi Yuwono Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : triyogi@me.its.ac.id
K
aspect ratio (α) sebesar 0,5; 1; 2; 4; dan 5; dan keberadaan end plate. Dari eksperimen tersebut didapatkan hasil bahwa turbin angin dengan jumlah sudu 2 lebih efisien dibandingkan dengan  sudu  3  atau  4.  Kemudian  turbin  dengan end  plates lebih efisien dibandingkan tanpa end plates. Dan, turbin angin dengan double stages lebih efisien dibandingkan dengan single stage [4] . Penelitian dengan memvariasikan diameter silinder pengganggu (d/D), jarak antara kedua pusat silinder (L/D) dan harga bilangan Reynolds . Hasil penelitian tersebut mendapatkan bahwa penurunan harga koefisien drag (CD) disebabkan  oleh  peningkatan  bilangan  Re,  d/D  dan penurunan harga L/D. Sedangkan pengurangan pressure drag didominasi oleh perubahan harga Re. Kondisi optimum penurunan harga pressure drag coefficient (CDP) diperoleh pada nilai d/D = 0,25 ; L/D = 2 untuk Re kurang dari 4,1 × 10 4 dan diperoleh CD sebesar 73% dibanding pada silinder tunggal  [5].  Penelitian untuk meningkatkan  performa dari turbin Savonius dengan menggunakan obstacle berupa silinder dengan diameter 45 mm, panjang 280 mm dan jarak dari pusat returning blade t urbin angin (S/D) = 1,5 < S/D < 2,4.  Penelitian  dilakukan  pada  wind  tunnel  dengan  jenis subsonic, open circuit wind tunnel dan bentuk penampang segi 8. Dimensi dari wind tunnel adalah; panjang 457 mm, tinggi  304  mm  dan  lebar  304  mm.  Turbin  Savonius  yang di gunakan memiliki dimensi; diameter 60 mm, tinggi 80 mm dan  overlap  14  mm.  Prosedur  yang  digunakan  untuk mengukur daya output adalah dengan cara menghubungkan poros turbin Savonius dengan poros generator listrik menggunakan flexible coupling. Output dari generator listrik akan diteruskan untuk menghidupkan beban berupa lampu.
Hasil dari penelitian ini adalah penggunaan silinder penganggu sirkular yang diletakkan di depan returning blade turbin angin tipe Savonius efektif dalam meningkatkan performa turbin angin dan jarak pusat returning blade turbin angin dengan pusat silinder penganggu yang paling efektif adalah sebesar S/D = 1,7 [6] . Penelitian Eksperimental dan Numerik  Efek  Silinder  Tipe  I65⁰ terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius dilakukan dengan silinder bundar dipotong 65 derajat di kedua sisi ditempatkan  sejajar dengan sumbu returning blade vane dari turbin rotor Savonius. Penelitian dilakukan dengan angka Reynolds Re = 9,9 x 10 4 berdasarkan kecepatan aliran bebas (U) 5 m/s dan karakteristik panjang L
= 2D -b, di mana D adalah diameter luar baling-baling dan b adalah diameter batang. Output eksperimental menunjukkan bahwa  memasang silinder tipe I- 65⁰di  depan  ( blade yang kembali) dapat meningkatkan Cp dari Turbin Savonius. Dibandingkan dengan turbin konvensional, turbin koefisien daya maksimum turbin Savonius meningkat menjadi sekitar 23,6% karena pemasangan silinder tipe I - 65⁰,dan ini dicapai pada rasio tip-speed (TSR) 0,8  [7].  Penelitian  untuk mengamati pengaruh pengganggu yang berbentuk silinder yang diletakkan di depan returning  blade turbin angin Savonius terhadap performa turbin angin Savonius tersebut. Silinder pengganggu yang digunakan memiliki rasio diameter silinder pengganggu terhadap diameter turbin (d/D) = 0,5 dan dengan rasio jarak posisi pengganggu terhadap diameter turbin (S /D)  =  2,0.  Penelitian  dilakukan  pada  open  circuit wind tunnel dengan reynold yang bervariasi Re=9,7 x 10 4 ; 14,5 x 10 4 ; 17,8 x 10 4 dan dengan variasi y/D = 0,0; 0,25; 0,5. Hasil dari penelitian tersebut didapatkan bahwa rasio posisi silinder pengganggu yang tegak lurus arah datangnya angin terhadap diameter turbin angin yang paling efektif adalah sebesar (y/D) = 0,5 pada Re = 9,7 x 10 4 ditandai dengan nilai puncak  dari  putaran  meningkat  1,054  kali, Coefficient of Power meningkat 1,062 kali dan Coefficient of Moment (CM) meningkat  1,041  kali  dibandingkan  dari  tanpa  silinder pengganggu pada turbin angin Savonius tersebut [8].
Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan performa dari turbin angin tipe Savonius dengan mengurangi gaya drag pada sisi returning  blade dan mempelajari secara rinci pengaruh kecepatan angin yang diberikan.

## II. METODOLOGI PENELITIAN
Gambar 1 menunjukkan skema penelitian (pandangan atas) dan parameter-parameter pengujian. Parameter–parameter yang mempengaruhi karakteristik aliran adalah jarak antara pusat returning blade turbin Savonius dengan pusat silinder pengganggu (S) dan juga variasi kecepatan aliran (V) yang diatur melalui Reynolds number, serta terdapat parameter- parameter lain yang mempengaruhi seperti massa jenis udara (ρ), viskositas udara (μ), diameter returning blade (sebagai silinder utama) (D), dan juga diameter silinder penggaggu (d).
Gambar 1. Skema Penelitian dari pandangan atas
Gambar 2. Turbin Savonius
Gambar 3. Silinder Sirkular sebagai Pengganggu

## A. Benda Uji
Profil turbin angin tipe Savonius dapat dilihat pada Gambar 2. Dengan dimensi sebagai berikut,  Diameter (D): 167 mm; Tinggi (H): 298 mm ; Diameter Overlap (b): 19 mm ; Diameter end plate (D 0 ): 320 mm ; Tebal sudu turbin (x): 3 mm ; Panjang Karakteristik (L=2D -b-2x): 309 mm. Profil Silinder Pengganggu dapat dilihat pada Gambar 3. Dengan dimensi sebagai berikut, d/D: 0,50; Diameter (d): 83 mm ; Tinggi (t): 309 mm ; Variasi Jarak (S/D): 2,6 1) Spesifikasi Honeycomb Honeycomb digunakan pada penelitian ini karena berguna untuk membuat aliran angin dari Axial fan menuju benda uji menjadi uniform. Berikut skema dari Honeycomb.
• Panjang sisi frame        : 750 mm
• Panjang sisi honeycomb : 630 mm
• Tinggi honeycomb : 460 mm
• Tinggi frame : 490 mm
• Tebal frame             : 30 mm
• Tebal honeycomb        : 20 mm
• Meshing size : 0,0248 lubang/mm 2
2) Blower
Pada penelitian ini menggunakan blower untuk menghasilkan kecepatan angin yang akan digunakan dalam pengujian  performa turbin angin Savonius. Blower yang
digunakan yaitu CKE SPV- 18 . Untuk Spesifikasi yang lebih detail dapat dilihat dibawah ini • Diameter : 18 inch/450mm
• Speed        : 2850 RPM
• Air Flow : 4413 CFM
• Power       : 1700 Watt
• Static Press   : 520 Pa
• Phase        : 1
• Voltage      : 220 - 240 V 3) Alat Ukur
• Tachometer
Tachometer yang digunakan yaitu Economical Non-
Contact Pocket Optical Tachometer OMEGA seri HHT12 dengan akurasi pembacaan 0.01% atau ± 1 digit dan range pengukuran antara 5 sampai 99.999 rpm.
• Torque meter
Torque meter yang digunakan yaitu LUTRON model : TQ-8800 dengan high resolution 0,1 Newton-cm.
• Anemometer Anemometer yang digunakan dalam penelitian ini memiliki tipe Omega HHF141.
• Voltage Regulator Voltage regulator yang digunakan pada penelitian ini adalah Voltage Regulator Model TDGC 2J-3.
Gambar 4. Honeycomb
Gambar 5. Susunan sitem Brakedynamometer
Gambar 6. Grafik Coefficient of Power Turbin Angin Savonius sebagai fungsi Tip Speed Ratio
Gambar 7.  Grafik  Coefficient of Moment  Turbin Angin Savonius sebagai fungsi Tip Speed Ratio
• Neraca Pegas
Neraca pegas yang digunakan pada penelitian ini adalah neraca pegas Model Nagata dengan kapasitas maksimal 3 kg dan ketelitian 10 gram.
• Massa Pemberat
Nilai massa pemberat yang digunakan pada penelitian ini bervariasi 3-20 gram .

## B. Metode Pengukuran Daya
Pada penelitian ini untuk mengukur torsi dinamis  yang dihasilkan turbin Savonius digunakan Brake dynamometer. Pengukuran yang dilakukan adalah dengan skema yang terdiri dari sistem pulley, massa pemberat dan pegas yang dihubungkan oleh benang nilon dengan merk Optimum yang menyelubungi dari poros turbin angin Savonius. Besarnya daya yang terukur sesuai dengan persamaan perhitungan Coefficient of Power , dimana torsi dinamis yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius dapat diukur oleh brake dynamometer . Torsi dinamis yang dihasilkan oleh turbin angin Savonius diukur ketika turbin berputar. Massa pemberat ditambahkan dengan berbagai variasi hingga turbin berhenti berputar.

## C. Perhitungan Daya
Eksperimen ini dilakukan pada kecepatan angin 3,8; 4,4; 5; 6;  7;  8;  dan  9  m/s.  Untuk  mendapatkan  bilangan Reynolds adalah digunakan rumus sebagai berikut:
𝑅𝑅 𝒆𝒆 = 𝑈𝑈 × 𝜌𝜌 × 𝐿𝐿 𝜇𝜇 (1)
Dimana: L = panjang karakteristik yang diukur dari medan aliran, dalam kasus ini adalah diameter turbin (m) L=2D -e- 2x; U = kecepatan blower fan; 𝜌𝜌 = massa jenis udara (kg/m 3 ); 𝜇𝜇 = viskositas udara (kg/m.s). Prinsip utama dari turbin angin adalah laju energi angin yang dapat dikonversikan oleh turbin menjadi energi mekanik. Energi mekanik yang didapatkan dikonversikan menjadi hitungan daya yang menjadi indikator performa dari turbin angin Savonius. Sehingga, besarnya daya yang dapat dihasilkan oleh angin yang berhembus dapat dihitung dengan rumus berikut  :
𝑃𝑃 𝑤𝑤= 1 2 . 𝜌𝜌 . 𝐴𝐴 . 𝑉𝑉 3 (2)
Dimana: Ek  =  energi  kinetic  (Joule);  Pw  =  daya  angin (watt); ρ = massa jenis udara (kg/m 3 ); A = luas penampang turbin (m 2 );  D  =  diameter  sudu  turbin  (m);  b    =  overlap diameter poros (m); H = tinggi turbin (m); dan V = kecepatan udara (m/s).
Luas permukaan pada turbin yang ditabrak oleh angin dirumuskan dengan persamaan:
𝐴𝐴 = 𝐿𝐿 . 𝐻𝐻
= (2 𝐷𝐷 − 𝑏𝑏 − 2 𝑥𝑥 ). 𝐻𝐻 (3)
Pada perhitungan daya aktual turbin (P T ) pada perencanaannya akan diukur menggunakan Brake Dyamometer dimana alat tersebut menghitung besarnya torsi dinamis yang dihasilkan oleh aliran fluida pada turbin angin
Gambar 6. Grafik Coefficient of Power Turbin Angin Savonius sebagai fungsi Tip Speed Ratio.
Gambar 7. Grafik Coefficient of Moment Turbin Angin Savonius sebagai fungsi Tip Speed Ratio
Gambar 8.  Grafik Static Torque Coefficient Turbin Angin Savonius sebagai fungsi Tip Speed Ratio.
Gambar 9 . Grafik perbandingan Coefficient of Power maksimum antara turbin angin Savonius berpengganggu dan tanpa silinder pengganggu (CoP Max/CoP 0 Max) sebagai fungsi bilangan Reynolds
Savonius. Perhitungan daya aktual turbin (P T ) dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
𝑃𝑃 𝑇𝑇 = 𝑇𝑇 𝐷𝐷 . 𝜔𝜔 (4)
Dimana: 𝑃𝑃 𝑇𝑇 =  Daya  aktual  turbin  (watt); 𝑇𝑇 𝐷𝐷 =  Torsi dinamis turbin yang dalam penelitian diukur dengan menggunakan Brake dynamometer (N- m); 𝜔𝜔 =  Kecepatan putaran turbin angin Savonius (rad/s).
Besarnya torsi yang dihasilkan oleh turbin angin dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
𝑇𝑇 𝐷𝐷 = 𝐹𝐹 . 𝑟𝑟 (5)
Dimana: 𝑟𝑟 = radius pulley ( 𝑚𝑚 ) Gaya yang bekerja pada poros turbin dapat diukur dengan rumus berikut:
𝐹𝐹 = ( 𝑚𝑚 − 𝑠𝑠 ). 𝑔𝑔 (6)
Dimana: 𝑚𝑚 = massa pemberat (kg); 𝑠𝑠 =  pegas  yang  terbaca (kg); 𝑔𝑔 = akselerasi gravitasi (m/s 2 ). Kecepatan putaran turbin angin Savonius dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
𝜔𝜔 = 2 . 𝜋𝜋 . 𝑛𝑛 60 (7)
Dimana: n = kecepatan putar turbin ( rpm) Salah satu paramater untuk menentukan performa pada turbin angin adalah Coefficient of Moment (C M ). Persamaan untuk Coefficient of Moment adalah sebagai berikut:
𝐶𝐶 𝑀𝑀 = 4 . 𝑇𝑇 𝐷𝐷 𝜌𝜌 . 𝐴𝐴 . 𝑉𝑉 2 . 𝐿𝐿 (8)
Dimana: T D : torsi dinamis turbin yang diukur dengan Brake Dynamometer (N.cm) Tip Speed Ratio (TSR) merupakan perbandingan antara kecepatan putar turbin terhadap kecepatan angin. TSR dilambangkan dengan λ .
𝜆𝜆 = 𝜔𝜔 . 𝑅𝑅 𝑉𝑉 (9)
Dimana: 𝜆𝜆 = tip speed ratio; 𝜔𝜔 =  kecepatan  angular  turbin angin Savonius(rad/s); R = jari- jari  turbin  (m)  = 𝐿𝐿 2 = 2𝐷𝐷−𝑏𝑏−2𝑥𝑥 2 ; V = kecepatan angin (m/s)
Coefficient of Power (CoP) merupakan suatu perbandingan antara daya yang dihasilkan secara mekanik pada sudu oleh turbin angin terhadap daya yang dihasilkan oleh drag force
yang dihasilkan oleh aliran udara. Persamaan Coefficient of Power (CoP) dapat ditulis sebagai berikut:
𝐶𝐶 𝑜𝑜𝑜𝑜 = 𝑃𝑃 𝑇𝑇 𝑃𝑃 𝑤𝑤 (10)
Dimana:  P T telah didefinisi pada persamaan (4); dan P w telah didefinisi pada persamaan (2), sehingga persamaan CoP dapat didefinisikan sebagai berikut :
𝐶𝐶 𝑜𝑜𝑜𝑜 = ( 𝑚𝑚−𝑠𝑠 ) 𝑔𝑔 . 𝑟𝑟 . 𝜋𝜋 . 𝑛𝑛 15 . 𝜌𝜌 . 𝐴𝐴 . 𝑉𝑉 3 (11)

## III. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
A. Data Tanpa Penambahan Silinder Pengganggu Gambar 6 menunjukan k etujuh grafik CoP masing-masing menunjukkan bahwa peforma turbin angin Savonius akan meningkat hingga mencapai CoP maksimum pada TSR optimal tertentu kemudian akan turun setelah melewati TSR optimalnya pada masing masing bilangan Reynolds . Pada turbin angin Savonius tanpa menggunakan silinder pengganggu ini bekerja lebih optimal pada bilangan Reynolds 13,6 x 10 4 atau pada kecepatan seda ng 7 m/s dengan nilai CoP maks  sebesar  0,0797  pada  TSR  =  0,591 .  Berdasarkan data tersebut, dapat dilihat bahwa kemampuan turbin angin Savonius tidak terlalu baik pada kecepatan rendah maupun tinggi. Hal ini dikarenakan nilai CoP turbin angin Savonius sebagai fungsi TSR mempunyai bentuk grafik parabolik yang akan naik sampai CoP maksimum pada bilangan Reynolds tertentu dan akan turun setelah melewati titik maksimumnya. Diduga nilai CoP pada bilangan Reynolds = 13,6 x 10 4 berada pada posisi puncak nilai CoP maksimumnya sehingga peforma sebelum dan sesudah nilai puncak tersebut akan menurun nilai CoP nya, hal ini terjadi karena adanya rugi yang terjadi pada turbin salah satunya akibat rugi bearing.
Gambar 7 menunjukkan secara garis besar dapat dilihat trendline Cm turun seiring bertambahnya nilai TSR. Nilai Cm akan naik seiring meningkatnya nilai bilangan Reynolds sampai nilai maksimumnya dan akan turun setelah melewati nilai maksimum. Nilai Cm tertinggi terdapat pada kecepatan medium  atau pada bilangan Reynolds 136000  dengan  nilai CM  maks  sebesar  0,1379  pada  TSR  =  0,000 dikarenakan sebelum mencapai nilai maksimumnya pada bilangan Reynolds tertentu, nilai Cm akan naik seiring bertambahnya
Gambar 10 . Grafik perbandingan Coefficient of Moment maksimum antara turbin angin Savonius berpengganggu dan tanpa silinder pengganggu (CM Max/CM 0 Max) sebagai fungsi bilangan Reynolds
Gambar 11 . Grafik perbandingan Static Torque Coefficient (Cts) maksimum antara turbin angin Savonius berpengganggu dan tanpa silinder  pengganggu  (Cts  Max/Cts 0 Max) sebagai fungsi bilangan Reynolds
bilangan Reynolds hingga mencapai titik puncaknya. Berdasarkan data tersebut, dapat dinyatakan bahwa turbin angin Savonius bekerja lebih efektif pada kecepatan medium atau tinggi, namun kurang efektif bekerja pada kecepatan rendah pada kondisi ini.  Secara matematis, nilai Cm berbanding terbalik dengan nilai kecepatan angin pangkat dua sehingga semakin tinggi kecepatan angin maka akan menyebabkan semakin rendahnya nilai Cm turbin angin Savonius.
Pada Gambar 8 tersebut dapat dilihat bahwa trendline grafik berbentuk sinusoidal. Pada ketujuh grafik bilangan Reynolds tersebut dapat dilihat bahwa nilai koefisien torsi statis  meningkat  hingga  sudut  30°  kemudian  turun  hingga kisaran sudut 120° dan 150 o ,  kemudian kembali naik hingga sudut terakhir. Didapatkan torsi statis maksimum masing masing nilai Reynolds number adalah pada posisi sudut 30 o hal ini menunjukkan bahwa pada sudut ini turbin memiliki nilai self starting yang paling tinggi dibandingkan sudut lainnya karena advancing blade menerima gaya drag lebih besar. Sedangkan torsi minimal berada dikisaran posisi sudut 120 o dan 150 o dengan nilai koefisien torsi statis negatif yang berarti bahwa pada posisi sudut tersebut advancing blade menerima gaya drag dari angin lebih rendah daripada returning blade sehingga harus diberikan gaya luar pada blade agar dapat mulai berputar dari keadaan diam dengan kata lain nilai koefisien torsi statis yang bernilai negatif tidak mempunyai kemampuan self starting .Nilai Koefisien torsi statis akan naik seiring meningkatnya nilai bilangan Reynolds sampai nilai maksimumnya dan akan turun setelah melewati nilai maksimum. Nilai koefisien torsi statis tertinggi terdapat pada kecepatan medium atau pada bilangan Reynolds 96000 dengan nilai maks pada sudut 30 o dikarenakan sebelum mencapai nilai maksimumnya pada bilangan Reynolds tertentu, nilai koefisien torsi statis akan naik seiring bertambahnya bilangan Reynolds hingga mencapai titik puncaknya .
B. Data Performa Turbin Savonius dengan Penambahan Silinder Pengganggu
Gambar 9, 10 dan 11 memperlihatkan bahwa dari ketiga bilangan Reynolds yang digunakan pada penelitian ini, menunjukkan bahwa perbandingan Coefficient of Power , Coefficient of Moment dan Static Toerque Coefficient memiliki nilai lebih besar dari satu. Hal ini menjelaskan bahwa dengan diletakkannya silinder pengganggu di depan returning  blade , terbukti efektif meningkatkan performa turbin angin.  Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa peletakkan silinder pengganggu pada posisi S/D = 2,6 dapat mengurangi tekanan di depan returning blade . Gambar 9 dan Gambar 11 memperlihatkan bahwa dengan S/D=2,6  pada  bilangan Reynolds 7,4  x  10 4 mengalami peningkatan  CoP  sebesar  41,49%  dan  pada  bilangan Reynolds 8,6  x  10 4 mengalami peningkatan koefisien torsi statis tertinggi sebesar 14,03 %. Kenaikan performa turbin yang terjadi cukup signifikan, hal ini membuktikan turbin angin Savonius mampu berputar berotasi pada kecepatan angin rendah dan memiliki self-starting yang baik dan torsi yang tinggi.
Gambar 10 menunjukkan bahwa dengan pemberian silinder pengganggu didepan returning  blade pada jarak S/D=2,6  pada  bilangan Reynolds 9,6 x 10 4 mengalami peningkatan CM tertinggi dibandingkan dengan tanpa pengganggu sebesar 38,14%. Kenaikan peforma yang terjadi cukup signifikan,dikarenakan sudah mencapai kecepatan optimumnya sesuai dengan rumusan masalah bahwa pada kecepatan angin optimum akan mendapatkan nilai Coefficient of Moment maksimum, setelah melewati titik optimumnya maka nilai meningkatkan nilai torsi, daya, dan Coefficient of Moment (Cm), akan kembali menurun, hal ini terjadi karena adanya rugi yang terjadi pada turbin salah satunya akibat rugi bearing.

## IV. KESIMPULAN
Peningkatan performa turbin paling efektif terjadi pada bilangan Reynolds 7,4  x  10 4 dibuktikan peningkatan nilai Coefficient of Power (CoP) maksimum sebesar 41,49% dari CoP maksimum turbin tanpa silinder pengganggu. Peningkatan nilai Coefficient of Moment paling efektif terjadi pada bilangan Reynolds 9,6 x 10 4 terjadi kenaikan Cm sebesar  38,14%  dari  CM  maksimum  turbin  tanpa  silinder pengganggu. ntuk semua bilangan Reynolds 7,4 x 10 4 ; 8,6 x 10 4 ; 9,6 x 10 4 ; 11,7 x 10 4 ; 13,6 x 10 4 ; 15,5 x 10 4 ; dan 17,5 x 10 4 efektif meningkatkan nilai koefisien torsi statis turbin sehingga turbin angin Savonius berpengganggu mempunyai kemampuan self starting dilebih banyak sudut dibandingkan dengan turbin angin Savonius tanpa pengganggu.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] B. D. Altan, M. Atilgan, and A. Özdamar, “An experimental study on improvement of a Savonius rotor performance with curtaining,” Exp. Therm. Fluid Sci. , vol. 32, no. 8, pp. 1673 – 1678, 2008, doi: 10.1016/j.expthermflusci.2008.06.006.
[2] J. J. Wang, P. F. Zhang, S. F. Lu, and K. Wu, “Drag reduction of a circular cylinder using an upstream rod,”
Flow, Turbul. Combust. , vol. 76, no. 1, pp. 83 – 101, 2006, doi: 10.1007/s10494 -005-9008- 0. [3]
F. Mujahidin, “Studi Eksperimen Pengaruh Silinder Pengganggu Terhadap  Performa Turbin  Angin  Savonius  ‘Studi  Kasus  d/D  = 0,5; S/D = 2,0; 2,2; 2,4; 2,6; 2,8; dengan Bilangan Reynolds = 9,6 x 104 ; 13,4 x 104 ; 17,3 x 104 ; y/D = 0,5,’” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2019.
[4] N. H. Mahmoud, A. A. El-Haroun, E. Wahba, and M. H. Nasef, “An experimental study on improvement of Savonius rotor performance,” Alexandria Eng. J. , vol. 51, no. 1, pp. 19–25, 2012, doi: 10.1016/j.aej.2012.07.003.
[5] T. Tsutsui and T. Igarashi, “Drag reduction of a circular cylinder in an air-stream,” J. Wind Eng. Ind. Aerodyn. , vol. 90, no. 4 –5, pp.
527– 541, 2002, doi: 10.1016/S0167 - 6105(01)00199 - 4. [6] R. D. Pamungkas and T. Yuwono, “Studi eksperimen pengaruh silinder pengganggu di depan returning blade turbin angin Savonius terhadap performa turbin “ Studi kasus untuk rasio diameter  silinder  pengganggu  terhadap  diameter  turbin  (d/D)  = 0,75 “,” J. Tek. ITS , vol. 5, no. 2, pp. B599– B603,  2016,  doi: 10.12962/j23373539.v5i2.20156.
[7] J. A. Rustam, “Studi Eksperimen Pengaruh Silinder Pengganggu Terhadap Performa Turbin Angin Savonius “Studi Kasus d/D = 0,5; S/D = 2,0; dengan Bilangan Reynolds = 9,7 x 104 ; 14,5 x 104 ;
17,8  x  104 ;  y/D  =  0,0;  0,25;  0,5,”  Institut  Teknologi  Sepuluh Nopember, 2018.
[8] G. Sakti, T. Yuwono, and W. A. Widodo, “Experimental and numerical investigation of I- 65 0 type cylinder effect on the Savonius wind turbine performance,” Int. J. Mech. Mechatronics Eng. , vol. 19, no. 5, pp. 115–125, 2019.