Rekayasa , 2022; 15(1): 53-63 ISSN: 0216-9495 (Print) ISSN: 2502-5325 (Online)

## Unjuk Kerja Performa Turbin Arus Laut Sumbu Vertikal pada Berbagai Bentuk Sudu Unik
Rizki Mendung Ariefianto 1* , Rini Nur Hasanah 1 , Wijono 1 1 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jl. MT. Haryono No 167 Lowokwaru Kota Malang 65145 Jawa Timur *rizkimsahab19@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.21107/rekayasa.v15i1.13572

## ABSTRACT
Efficiency and self-starting capability performances are the main problems in vertical axis turbines. By purposing improves its performance, vertical axis turbines have been developed with various models. One of the developments of this model is to design the turbine blades into unique shapes. This research aims to determine the performance of some unique blade vertical axis turbines conditioned on the same parameters, especially if applied in a marine environment. Turbines with helical blade (HB), eggbeater-shaped  blade  (ESB),  diamond-shaped  blade  (DSB),  Y-shaped  blade  (YSB),  and  arrow-shaped  blade  (ASB)  were investigated based on efficiency and self-starting capability using QBlade software. Good performance symmetrical foils such as NACA 634021 are also applied to each turbine. The simulation results show that from the aspect of efficiency performance, turbine ASB > HB > ESB > DSB > YSB. Meanwhile, in the aspect of self-starting capability performance, the sequence is similar to efficiency performance, based on the two approaches applied. The highest efficiency achieved by the ASB turbine is 0.391 at the lowest tip speed ratio of λ = 4. The ASB turbine also achieves the best self-starting performance, which has a minimum static torque coefficient of 0.00155 and can produce the required power at the lowest marine current speed of 0.806 m/s. This performance brings the ASB turbine to produce a rated power of 52.52 kW, or more than twice the power production of the lowest efficiency turbine and has an average power gain of 3.75 kW per 0.2 m/s.
Key words :  vertical axis marine current turbine, unique-shaped blade, efficiency, self-starting

## PENDAHULUAN
Energi  arus  laut  merupakan  salah  satu  energi terbarukan  yang  memiliki  potensi  besar  di Indonesia yaitu sekitar 17.9 GW (Mukhtasor  et al., 2014). Untuk mengonversi potensi yang menjanjikan  tersebut,  diperlukan  teknologi  turbin yang  salah  satunya  berupa  turbin  sumbu  vertikal atau vertical axis turbine (VAT). Turbin ini memiliki berbagai  keunggulan  seperti  konstruksinya sederhana  dan  mudah  serta  biaya  produksi  yang rendah (Ahmad et al., 2020). Selain itu, VAT mampu mengonversi  kecepatan  fluida  dari  segala  arah tanpa mekanisme yaw (Cho et al., 2018) dan mampu bekerja baik di lingkungan dengan turbulensi besar (Krishnaraj et al., 2019). Komponen elektrikal seperti generator yang dapat diletakkan di permukaan juga menjadi kelebihan VAT lainnya dari sisi teknis (Qian et al., 2019). Dari aspek lingkungan, penerapan VAT lebih  ramah  terhadap  migrasi  ikan  karena  lebih mudah diidentifikasi oleh pandangan ikan sehingga
meminimalkan  terjadinya  tabrakan  ikan  terhadap turbin  dibandingkan  HAT  (Hammar  et  al.,  2015). VAT juga diperkirakan menghasilkan olakan (wake) yang  rendah  sehingga  memiliki  resiko  yang  kecil terhadap  proses  sedimentasi  dan  perubahan  pola arus  laut  di  sekitarnya.  Meskipun  demikian,  VAT memiliki  kelemahan  utama  berupa  efisiensinya yang  rendah  (Hosseini  &  Goudarzi,  2019)  dan kemampuan  self-starting  yang  terbatas  (Wong  et al., 2017).
Pada  umumnya  desain  VAT  identik  dengan bentuk  sudu  lurus  (straigth  blade)  yang  memiliki masalah pada rendahnya efisiensi dan kemampuan self-starting.  Oleh  karena  itu,  untuk  meningkatkan performa yang lebih baik pada VAT, berbagai cara dilakukan  oleh  para  peneliti  seperti  memodifikasi foil, bentuk rotor, dan bentuk sudunya (Satrio et al., 2018). Sudut turbin merupakan bagian krusial dari sebuah  turbin  sehingga  pemilihan  bentuk  sudu

## REKAYASA
Journal of Science and Technology https://journal.trunojoyo.ac.id/rekayasa
Article History: Received: Jan, 31 st 2022;  Accepted: Feb, 21 st 2022 Rekayasa ISSN: 2502-5325 has been Accredited by Ristekdikti (Arjuna) Decree: No. 23/E/KPT/2019 August 8th, 2019 effective until 2023

## Cite this as:
Ariefianto, R.M., Hasanah, R.N & Wijono. (2022). Unjuk Kerja Performa  Turbin  Arus  Laut  Sumbu  Vertikal  pada  Berbagai Bentuk Sudut Unik. Rekayasa 15 (1). 53-63 pp. doi: https://doi.org/10.21107/rekayasa.v15i1.13572
© 2021 Ariefianto
yang  digunakan  sangat  berpengaruh  terhadap performa  turbin.  Berbagai  modifikasi  sudu  telah banyak  diteliti  dengan  tujuan  utama  untuk mengoptimalkan  efisiensi,  yang  direpresentasikan oleh  coefficient  of  power  atau  koefisien  daya,  dan meningkatkan kemampuan self-starting. Modifikasi sudut turbin salah satunya diaplikasikan pada turbin Gorlov,  yang  didesain  dengan  mengubah  bentuk sudu menjadi heliks (helical blade).
Hasil modifikasi helical blade ini membawa pada performa  yang  lebih  baik  dibandingkan  turbin straight  blade  (Moghimi  &  Motawej,  2020).  Lebih jelasnya,  dengan  desain  turbin  menggunakan  foil NACA  0020  dan  solidity  sebesar  0.27,  penelitian Gorban  et  al  (2001)  menunjukkan  bahwa  turbin helical  blade  untuk  aplikasi  turbin  hidrokinetik memiliki  koefisien  daya  lebih  besar  yaitu  0.35 dibandingkan  turbin  straight  blade  yang  hanya mencapai  koefisien  daya  sebesar  0.3.  Pada  skala prototipe, Han et al (2013) melakukan eksperimen in-situ terhadap dua turbin arus tidal dengan sudu helical blade dimana turbin 1 memiliki solidity 0.132 dan turbin 2 memiliki solidity 0.14 serta sama-sama berbasis  foil  NACA  0020.  Hasilnya,  koefisien  daya maksimum  sebesar  0.30  dan  0.33  masing-masing dicapai oleh turbin 1 dan turbin 2.
Penelitian turbin hidrokinetik melalui eksperimen in-situ juga dilakukan oleh Talukdar et al  (2018)  dengan  konfigurasi  turbin  skala  kecil menggunakan foil NACA 0020 dan solidity sebesar 0.38.  Koefisien  daya  sebesar  0.2  disertai  dengan kemampuan self-starting yang baik diperoleh pada penelitian ini. Dari pengujian secara eksperimental di  laboratorium  juga  ditunjukkan  bahwa  turbin helical  blade  dengan  desain  foil  NACA  0018  dan solidity  0.3  mampu  menghasilkan  performa  self- starting yang baik (Cavagnaro & Polagye, 2016).
Seiring  berkembangnya  penelitian  tentang turbin,  modifikasi  sudu  juga  dilakukan  dengan berbagai  desain  sudu  unik,  seperti  bentuk eggbeater-shaped blade, diamond-shaped blade, Y- shaped  blade  (Tjiu  et  al.,  2015).  Bentuk  turbin eggbeater-shaped  blade  mirip  dengan  bentuk pengocok  telur  dan  turbin  ini  juga  sering  disebut turbin  tipe  Troposkien.  Turbin  ini  telah dikembangkan beberapa dekade lalu, salah satunya berupa  instalasi  turbin  angin  Sandia  setinggi  2 meter berbasis foil NACA 0012 dan solidity sekitar 0.18.  Berdasarkan  pengujian  wind  tunnel  yang dilakukan  oleh  Sheldahl  (1981),  turbin  ini  mampu menghasilkan  koefisien  daya  maksimum  sekitar 0.32.  Dengan  dimensi  yang  sama,  hasil  tersebut
kemudian ditinjau kembali oleh Bedon et al (2015) melalui  metode  komputasi  numerik.  Hasilnya, koefisien  daya  sekitar  0.3122  dicapai  pada penelitian tersebut.
Penelitian lain tentang turbin eggbeater-shaped blade  dilakukan  oleh  Battisti  et  al  (2018)  yang membandingkan  performa  turbin  Troposkien dengan  turbin  straight  blade  untuk  aplikasi  turbin angin.  Foil  NACA  0021  diterapkan  pada  kedua turbin  dan  masing-masing  turbin  memiliki  solidity sebesar 0.38 dan 0.25. Hasilnya, turbin Troposkien menghasilkan koefisien daya lebih besar yaitu 0.34 dibandingkan  turbin  straight  blade  yang  hanya menghasilkan koefisien daya sebesar 0.28. Namun, untuk  performa  self-starting,  pada  penelitian tersebut menunjukkan bahwa turbin straight blade lebih  unggul  dibandingkan  turbin  Troposkien. Sedangkan  untuk  diamond-shaped  blade  yang memiliki bentuk seperti berlian dan Y-shaped blade yang  memiliki  bentuk  huruf  “Y”  belum  banyak dikembangkan  lebih  lanjut.  Meskipun  demikian, khusus  untuk  Y-shaped  blade  terdapat  penelitian dari  Divakaran  et  al  (2019)  yang  meneliti  turbin Troposkien  tetapi  bentuknya  mirip  dengan  huruf “Y”  yang  ujung  atasnya  dilengkungkan.  Hasilnya, dengan menggunakan foil NACA 0015 dan solidity sebesar  0.5,  turbin  ini  mampu  mencapai  koefisien daya sebesar 0.3.
Bentuk  sudu  unik  lain  adalah  turbin  Achard- Maitre yang merupakan modifikasi turbin crossflow dengan bentuk seperti ujung panah (arrow-shaped blade) (Achard & Maitre, 2004). Zanette et al (2010) yang  meneliti  turbin  ini  dengan  desain menggunakan foil NACA 0018, solidity sebesar 1.1, dan  blade  swept  angle  30°,  mampu  menghasilkan koefisien  daya  maksimum  sekitar  0.32.  Dari penelitian  tersebut  juga  dinyatakan  bahwa  turbin arrow-shaped  blade  memiliki  keunggulan  utama mampu  menyeimbangkan  beban  hidrodinamik aksial  pada  sudu  selama  satu  putaran  dan kemampuan self-starting yang baik.
Penelitian  lain  dari  Tafrant  &  Faizal  (2016) mendesain turbin arrow-shaped blade menggunakan foil NACA 0020, solidity sebesar 0.2, dan blade swept angle 30°. Hasilnya, desain turbin ini mampu menghasilkan koefisien daya maksimum sekitar  0.17.  Penelitian  dengan  desain  yang  mirip dilakukan oleh Mosbahi et al (2020), dimana turbin arrow-shaped  blade  dibuat  menggunakan  foil NACA 0020, solidity sebesar 0.22, dan divariasikan pada  blade  swept  angle  10°,  20°,  30°,  dan  40°. Hasilnya, koefisien daya tertinggi sebesar 0.178 dan
kemampuan  self-starting  yang  baik  dicapai  pada blade swept angle 30°. Sedangkan penelitian dari Su et  al  (2020),  turbin  arrow-shaped  blade  yang menggunakan foil NACA 0021 dan solidity sebesar 0.25 mampu menghasilkan koefisien daya tertinggi sebesar 0.375 atau memiliki peningkatan koefisien daya  sebesar  24.1%  lebih  besar  dibandingkan turbin  straight  blade.  Hasil  ini  dicapai  dengan konfigurasi kedalaman ujung panah sekitar 0.6 kali panjang chord foil.
Berdasarkan  penelitian-penelitian  sebelumnya terlihat  bahwa  bentuk  sudu  yang  berbeda-beda memberikan  performa  turbin  yang  berbeda  pula. Selain itu pada bentuk sudu turbin yang sama, jika konfigurasi  seperti  jenis  foil  dan  solidity  yang diterapkan  berbeda,  maka  juga  menghasilkan performa yang berbeda. Solidity berpengaruh pada konfigurasi  turbin  karena  dipengaruhi  oleh variabel-variabel  seperti  jumlah  sudu  turbin, panjang chord foil, dan jari-jari turbin. Turbin yang didesain  untuk  mengonversi  energi  angin  juga menghasilkan  performa  yang  berbeda  dengan turbin yang didesain untuk mengonversi energi air. Oleh  karena  itu,  pada  penelitian  ini  dilakukan perbandingan  performa  pada  beberapa  turbin dengan sudu unik yang disamakan pada beberapa parameter  seperti  tinggi  turbin,  bentuk  foil,  dan solidity  serta  diaplikasikan  di  laut.  Harapannya dengan  parameter  yang  sama,  maka  bentuk  sudu turbin terbaik dapat diketahui. Tinjauan parameter yang  dianalisis  adalah  performa  efisiensi  dan kemampuan  self-starting.  Analisis  dilakukan menggunakan software QBlade (Marten et al., 2013) yang berbasis teori blade element momentum (BEM) dan  double  multiple  streamtube  (DMS)  untuk mesimulasikan turbin dan meningkatkan kinerjanya (Mahmuddin,  2017).  Software  ini  merupakan  yang sering  digunakan  dalam  rangka  memvalidasi performa  turbin  (Akour  et  al.,  2018).  Software  ini cukup  banyak  diterapkan  pada  penelitian khususnya untuk mendapatkan gambaran performa turbin sumbu vertikal agar menghasilkan performa yang baik.

## METODE PENELITIAN
Sesuai dengan tujuan penelitian ini bahwa akan dilakukan  investigasi  terhadap  performa  efisiensi dan kemampuan self-starting dari beberapa bentuk sudu  turbin  yang  unik.  Bentuk  turbin  yang diinvestigasi  antara  lain  helical  blade  (HB), eggbeater-shaped  blade  (ESB),  diamond-shaped
blade (DSB), Y-shaped blade (YSB), dan arrow-shape blade (ASB). Pada penelitian sebelumnya, sebagian besar  desain  turbin  menggunakan  foil  simetris dalam  bentuk  NACA  00XX.  Oleh  karena  itu, penggunaan  foil  simetris  juga  diterapkan  pada penelitian  ini  dimana  pada  turbin-turbin  yang dievaluasi menggunakan foil NACA 63 4 021. Foil ini dibuat karena terinspirasi dari bentuk sirip ikan paus bungkuk  (humpback  whale)  yang  memiliki kemampuan manuver yang baik dalam membantu menangkap mangsa (Cai et al., 2015). Tujuan turbin untuk  mengonversi  arus  laut  juga  menjadi  alasan penggunaan  foil  ini  sehingga  sesuai  dengan aktifitas ikan paus bungkuk yang memiliki habitat di laut.  Untuk  mendapatkan  hasil  yang  diharapkan, maka dilakukan pemodelan numerik menggunakan software  QBlade.  Adapun  langkah-langkah  yang dilakukan  ditunjukkan  oleh  diagram  alir  pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
Mulai Input foil NACA 63 4 021
Jalankan XFOIL Direct Analysis
Hitung C L , C D , & C L /C D Ekstrapolasi pada AoA 360° Validasi koefisien- koefisien foil Mendesain turbin sesuai bentuk sudu
Simulasi Double-Multiple Streamtube (DMST)
Simulasi Turbin DMST Simulasi Rotor DMST Output grafik C P dan C T
Output daya turbin Analisis efisiensi dan kemampuan self-starting turbin
Bentuk turbin paling optimal
Selesai
Langkah  pertama  yang  dilakukan  adalah menginputkan koordinat foil NACA 63 4 021 dengan hasil  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  2  kemudian menganalisisnya  menggunakan  XFOIL  direct analysis. Analisis ini bertujuan untuk mendapatkan koefisien  lift  (C L ),  koefisien  drag  (C D ),  dan  rasio antara  keduanya  (C L /C D ).  Koefisien-koefisien tersebut  nantinya  digunakan  untuk  menghitung gaya  normal  (F n )  dan  gaya  tangensial  (F t )  pada turbin sesuai formulasi sebagai berikut (Dabachi et al., 2020):
𝐹 𝑛 = 1 2 𝜌𝑐𝐻𝑊 2 (𝐶 𝐿 cos 𝛼 + 𝐶 𝐷 sin 𝛼) (1)
𝐹 𝑡 = 1 2 𝜌𝑐𝑊 2 (𝐶 𝐿 sin 𝛼 − 𝐶 𝐷 cos 𝛼) (2)
Dimana  ρ  adalah  massa  jenis  fluida  (kg/m 3 ),  c adalah panjang chord foil (m), H adalah tinggi sudu turbin  (m).  Variabel  W  adalah  kecepatan  relatif aliran  (dalam  m/s)  dan  α  adalah  angle  of  attack (AoA)  yang  masing-masing  dirumuskan  sebagai berikut:
𝑊
= √((1 − 𝑎 𝑖 )sin 𝜃) 2 + (𝜆 + (1 − 𝑎 𝑖 )cos 𝜃) 2 (3 ) 𝛼 = 𝑡𝑎𝑛 −1 ( (1 − 𝑎 𝑖 )sin 𝜃 𝜆 + (1 − 𝑎 𝑖 ) cos 𝜃 ) (4 )
Dimana  a i adalah  faktor  induksi  aksial,  θ  adalah sudut azimut sudu, dan λ adalah tip speed ratio yang dihitung dengan:
𝜆 = 𝜔 𝑅 𝑈 ∞ (5)
Variabel ω adalah kecepatan angular turbin (rad/s), R adalah jari-jari turbin, dan  U ∞ adalah  kecepatan fluida (m/s).
Gambar 2. Profil Foil NACA 63 4 021
Langkah  selanjutnya  adalah  memvalidasi karakteristik foil dengan penelitian terdahulu pada bilangan  Reynolds  yang  sama  untuk  menegaskan kesesuaian  performa  foil.  Selanjutnya,  foil diekstrapolasi pada AoA penuh pada rentang sudut 0° hingga 360° menggunakan metode Montgomerie  atau  Viterna.  Pada  penelitian  ini dipilih menggunakan metode Montgomerie karena menghasilkan  profil  yang  lebih  baik  (Mahmuddin,
2017).  Langkah  selanjutnya  adalah  mendesain masing-masing
bentuk
turbin dengan menginputkan dimensi tinggi turbin, panjang chord foil, jari-jari turbin, sudut twist, dan sudut melingkar. Desain  ini  juga  mempertimbangkan  agar  turbin menghasilkan nilai solidity yang sama. Nilai solidity (σ) ini ditentukan oleh persamaan berikut:
𝜎 = 𝑁 𝑐 𝑅 (5)
dengan N adalah jumlah sudu turbin.
Pada  penelitian  ini  dipilih  dimensi  dasar  untuk turbin  straight  blade  mengacu  pada  penelitian Rawlings (Rawlings, 2008) yang merupakan dimensi turbin  berbasis  foil  NACA  63 4 021.  Dimensi  turbin tersebut selanjutnya diskala agar diperoleh kondisi sesuai prototipenya di kondisi nyata. Untuk aturan penyekalaan  dilakukan  menggunakan  bilangan Froude dengan asumsi bahwa kecepatan arus laut pada  kondisi  nyata  sebesar  3  m/s.  Model  turbin Rawlings  (Rawlings,  2008)  menghasilkan  performa optimal saat diuji pada kecepatan arus sebesar 1.5 m/s.  Dengan  mempertimbangkan  gaya  dominan yang bekerja adalah gaya inersia dan gaya gravitasi, maka diperoleh perhitungan skala yaitu:
𝑅𝑎𝑠𝑖𝑜 𝐾𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 = 𝛿 0.5 𝑈 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑡𝑖𝑝𝑒
𝑈 𝑚𝑜𝑑𝑒𝑙 = 3.0 𝑚/𝑠 1.5 𝑚/𝑠 = 𝛿 0.5 𝛿 = 2 2 = 4 Dapat  disimpulkan  bahwa  dimensi  prototipe turbin akan diskala sebesar empat kali dari dimensi modelnya  mengingat  nilai  faktor  skala  untuk panjang  adala  δ 1 .  Dari  nilai  skala  tersebut  jika diterapkan  pada  turbin  dasar,  maka  akan menghasilkan dimensi baru untuk prototipe seperti yang  ditunjukkan  Tabel  1.  Berdasarkan  dimensi tersebut  kemudian  disusunlah  bentuk  turbin dengan hasil yang ditunjukkan pada Gambar 3. Tabel 1. Spesifikasi Umum Turbin Yang Diteliti
Variabel Model Prototipe Foil NACA 63 4 021 63 4 021 Jumlah sudu, N 3 3 Panjang chord, c (m) 0.0653 0.2612 Jari-jari turbin, R (m) 0.4572 1.8288 Tinggi turbin, H (m) 0.6858 2.7432 Solidity, σ 0.43 0.43
Setelah  turbin  telah  didesain,  maka  selanjutnya dilakukan  simulasi  double-multiple  streamtube (DMST).  Simulasi  ini  terdiri  atas  dua  jenis,  yaitu simulasi rotor atau sudu dan simulasi turbin. Untuk simulasi  rotor  DMST  diterapkan  pada  kecepatan arus laut konstan sebesar 3 m/s dan pada rentang tip  speed  ratio  yang  bervariasi.  Simulasi  ini difokuskan  untuk  mendapatkan  dua  parameter utama  yang  ditinjau  yaitu  efisiensi  yang direpresentasikan  oleh  koefisien  daya  (C P )  dan kemampuan  self-starting  yang  direpresentasikan oleh koefisien torsi (C T ). Kedua parameter ini secara matematis memiliki formulasi sebagai berikut:
𝐶 𝑃 = 𝑃 0.5𝜌𝐴𝑈 ∞ 3 = 𝜆𝐶 𝑇 (1)
𝐶 𝑇 = 𝑇 0.5𝜌𝐴𝑈 ∞ 2 𝑅 (2)
A adalah luas sapuan turbin VAT (m 2 ), P adalah daya turbin  (W),  dan  T  adalah  torsi  turbin  (N.m). Sedangkan  untuk  simulasi  turbin  DMST  dilakukan pada  kecepatan  arus  laut  yang  bervariasi  dan mengondisikan  turbin  pada  rentang  putaran tertentu  (ω).  Simulasi  turbin  DMST  ini  akan menghasilkan  kurva  daya  turbin  terhadap kecepatan arus laut yang bervariasi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Validasi Performa Foil
Sebelum menganalisis performa turbin, terlebih dahulu  dilakukan  validasi  karakteristik  foil  NACA 63 4 021.  Validasi  mengacu  pada  hasil  eksperimen dan  numerik  Dropkin  et  al  (Dropkin  et  al.,  2012) pada bilangan Reynolds yang sama sebesar 1.80 x 10 5 dengan  hasil  ditunjukkan  pada  Gambar  4. Secara umum, karakteristik foil NACA 63 4 021 yang
Gambar 3. Desain Turbin yang diteliti pada Qblade; (a) Helical Blade; (b) Eggbeater Shaped Blade; (c) Diamod-Shaped Blade; (d) Y-Shaped Blade; (e) Arrow-Shaped Blade
disimulasikan  menggunakan  fitur  XFOIL  direct analysis  pada  QBlade  sudah  mengikuti  trackline kurva koefisien lift dan koefisien drag dengan baik. Terlihat bahwa koefisien lift meningkat secara linier dari  AoA  0°  hingga  12°,  lalu  mengalami pertumbuhan  yang  cukup  lambat  dari  AoA  12° hingga 18°. Kondisi stall terjadi di sekitar AoA 20°, dengan  kerugian  besar  dalam  gaya  lift  dan peningkatan  besar  pada  gaya  drag.  Hasil  simulasi numerik  yang  dilakukan  telah  sesuai  dengan  hasil eksperimen,  terutama  di  wilayah  pre-stall. Selanjutnya,  untuk  koefisien  drag  juga  terlihat mengalami  peningkatan  secara  linier  dengan karakteristik  yang  sama  mulai  dari  AoA  0°  hingga 18° kemudian mengalami peningkatan yang pesat seiring  terjadinya  kondisi  stall.  Setelah  melewati AoA  18°,  karakteristik  menjadi  sedikit  berbeda dimana  hasil  simulasi  QBlade  memiliki  nilai koefisien  drag  yang  lebih  rendah  dibandingkan hasil  studi  eksperimen  dan  numerik  lain  pada daerah  post-stall.  Perbedaan  ini  tidak  menjadi masalah karena masih dalam tren peningkatan yang sama.
(a)                                       (b) Gambar 4. Validasi Karakteristik Foil NACA 63 4 021 dengan Re = 180.000 (a) Aoa Vs C L , (b) AoA Vs C D
Analisis Efisiensi Berdasarkan Koefisien Daya Performa  efisiensi  turbin  arus  laut  dengan berbagai  bentuk  sudu  unik  dapat  ditinjau  dari karakteristik  koefisien  daya  turbin  (C P )  yang diperoleh. Koefisien daya ini umumnya dibandingkan  dengan  tip  speed  ratio  (λ)  yang merepresentasikan hubungan antara jari-jari turbin, kecepatan fluida, dan kecepatan rotasi turbin. Pada simulasi  ini  performa  turbin  ditinjau  dengan mempertimbangkan tip losses untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat (Zahariea et al., 2019). Untuk mendapatkan  koefisien  daya,  setiap  turbin disimulasikan  pada  kondisi  air  laut  yang  memiliki densitas  sebesar  1025  kg/m 3 ,  koefisien  dinamis sebesar  1.2187  x  10 –3 kg/ms,  dan  kecepatan  arus
laut tetap sebesar 3 m/s. Hasil simulasi nilai C P pada bentuk  turbin  HB,  ESB,  DSB,  YSB,  dan  ASB ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Karakteristik C P vs λ pada Berbagai Turbin dengan Bentuk Sudu Unik Pada gambar tersebut terlihat bahwa turbin ASB memiliki C P puncak tertinggi sedangkan turbin YSB memiliki C P puncak terendah diantara bentuk sudu turbin lainnya. Nilai C P puncak dari turbin HB, ESB, DSB,  YSB,  dan  ASB  berturut-turut  adalah  0.373, 0.341,  0.334,  0.323,  dan  0.391.  Setiap  turbin  juga terlihat bekerja pada rentang tip speed ratio (λ) yang berbeda-beda.  Untuk  turbin  HB  dimana  pada penelitian  ini  digunakan  inclination  angle  sebesar 60°, terlihat memiliki C P yang tergolong besar. Hal ini juga menjadi bukti bahwa dengan memiringkan bentuk  sudu  pada  kemiringan  tertentu  mampu meningkatkan performa turbin (Marsh et al., 2015; Divakaran et al., 2021).
Meskipun  demikian,  desain  turbin  HB merupakan  bentuk  yang  paling  rumit  untuk keperluan  fabrikasi  dibandingkan  keempat  turbin lainnya.  Untuk  bentuk  turbin  ESB  memiliki  bentuk kurva  koefisien  daya  yang  mirip  dengan  ASB dimana  mampu  bekerja  pada  nilai  λ  terendah. Namun, pada nilai λ = 2.4 hingga λ = 6.4, turbin ESB memiliki  koefisien  daya  yang  jauh  lebih  rendah dibandingkan turbin ASB. Performa koefisien daya dari  turbin  ESB  sangat  dipengaruhi  oleh  tingkat kelengkungan  berupa  rasio  antara  panjang penampang  yang  relatif  lurus  di  ekuator  (z e ) terhadap  tinggi  rotor  (H)  (Scheurich  et  al.,  2010). Semakin  besar  z e /H  maka  koefisien  daya  semakin besar  meskipun  hal  ini  juga  memperbesar  gaya sentrifugal  pada  turbin,  sehingga  rasio  optimal perlu untuk dipertimbangkan.
Bentuk  selanjutnya  adalah  turbin  DSB  yang memiliki C P maksimum hampir sama dengan turbin ESB.  Namun,  turbin  DSB  memiliki  rentang  λ  lebih lebar dibandingkan turbin ESB. Setelah melewati λ = 4.4 atau daerah post-stall dari turbin ESB, terlihat
koefisien  daya  turbin  DSB  secara  konsisten  lebih besar dibandingkan turbin ESB. Untuk bentuk turbin YSB  terlihat  mampu  bekerja  pada  rentang  λ  yang lebih  lebar  meskipun  memiliki  efisiensi  puncak terendah  dan  pada  wilayah  pre-stall  memiliki kenaikan yang lambat. Untuk bentuk ASB meskipun memiliki  range  λ  sempit,  bentuk  ini  mampu mencapai  C P maksimumnya  di  nilai  λ  yang  paling rendah,  sama  dengan  turbin  ESB.  Hal  ini  sangat menguntungkan  mengingat  untuk  aplikasi  turbin arus  laut,  kecepatan  arus  laut  maksimum  hanya sekitar 4 m/s, sehingga turbin bekerja pada λ yang rendah.  Selain  itu,  nilai  C P turbin  ASB  secara konsisten lebih besar dibandingkan turbin lain pada wilayah  pre-stall  dan  mencapai  nilai  C P tertinggi dibandingkan turbin lainnya. Dari performa efisiensi dapat disimpulkan bahwa turbin ASB > HB > ESB > DSB > YSB.

## Analisis  Self-Starting  Turbin  Berdasarkan Koefisien Torsi
Koefisien torsi (C T ) berfungsi untuk mengetahui seberapa  besar  torsi  minimum  yang  diperlukan untuk  memutar  turbin.  Nilai  C T pada  Gambar  6 merupakan hasil dari torsi rata-rata yang dihasilkan turbin dan dikorelasikan dengan tip speed ratio (λ). Terlihat bahwa kurva C T vs λ yang dihasilkan sangat mirip dengan kurva C P vs λ karena antara koefisien daya dan koefisien torsi memiliki hubungan C P = λ C T .  Besarnya  torsi  rata-rata  ini  dapat  digunakan untuk meninjau turbin yang mampu menghasilkan daya terbesar berdasarkan nilai C T maksimum yang diperoleh.
Gambar 6. Karakteristik Koefisien Torsi pada Berbagai Turbin dengan Bentuk Sudu Unik
Diantara turbin lainnya, terlihat jelas bahwa nilai C T tertinggi dicapai oleh turbin ASB sebesar 0.103, diikuti  oleh  turbin  HB,  ESB,  DSB,  dan  YSB  dengan nilai koefisien masing-masing sebesar 0.095, 0.090, 0.081, dan 0.072. Namun, besarnya C T pada turbin
tidak  dapat  secara  langsung  digunakan  untuk menganalisis  kemampuan  self-starting  dari  turbin. Hal ini dikarenakan C T maksimum yang dicapai akan menghasilkan λ optimum yang kemungkinan besar tidak  merepresentasikan  kecepatan  fluida  dan rotasi  minimum  turbin.  Oleh  karena  itu,  dilakukan beberapa pendekatan untuk mengevaluasi performa self-starting pada turbin-turbin sudu unik didesain.
Pendekatan  pertama  yang  digunakan  adalah turbin  dinilai  memiliki  kemampuan  self-starting yang  baik  jika  nilai  koefisien  torsi  statisnya  (C Ts ) bernilai positif di semua sudut azimut (Mosbahi et al., 2020). Torsi statis merupakan torsi minimal yang dibutuhkan turbin untuk mulai berputar dari kondisi diamnya  (Hafid  dan  Kurniawan,  2019).  Untuk menganalisis parameter tersebut, mengadopsi hasil penelitian  Satrio  &  Utama  (2021)  bahwa  turbin memiliki  self-starting  yang  baik  jika  mampu berputar 2.25 rpm pada kecepatan air 0.2 m/s untuk skala modelnya. Oleh karena itu, referensi tersebut dijadikan  asumsi  untuk  mengitung  putaran  dan kecepatan  skala  prototipe  (δ  =  4)  sehingga diperoleh putaran sebesar 4.5 rpm dan kecepatan arus laut sebesar 0.4 m/s. Nilai λ = 2.15 kemudian diperoleh yang diterapkan untuk mengevaluasi self- starting  pada  semua  turbin  dengan  hasil  yang ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Karakteristik Koefisien Torsi Statis untuk Semua Turbin pada λ = 2.15
Terlihat  bahwa  berdasarkan  asumsi  yang diterapkan  pada  λ  =  2.15,  semua  turbin menghasilkan  performa  self-starting  yang  baik karena  memiliki  nilai  C Ts bernilai  positif  di  semua sudut  azimut.  Saat  disimulasikan  pada  λ  ≤  2, diperoleh  nilai  C Ts minimum  berada  pada  region negatif  sehingga  semua  turbin  tidak  terjadi  self- starting.  Hal  ini  sesuai  dengan  pernyataan  Victor dan  Paraschivoiu  (2018)  bahwa  turbin  sumbu vertikal  tidak  memiliki  kemampuan  self-starting
pada 0 ≤ λ ≤ 2 karena menghasilkan torsi negatif. Kemudian,  terlihat  pula  bahwa  nilai  C Ts minimum dari setiap turbin juga berada pada rentang sudut azimut yang sama yaitu pada perulangan periodik sekitar  120°.  Turbin  ASB  tercatat  memiliki  C Ts terendah  sebesar  0.00155  sehingga  memiliki kemampuan  self-starting  terbaik.  Turbin  HB,  ESB, dan  YSB  memiliki  performa  self-starting  yang hampir  sama  dengan  nilai  C Ts masing-masing 0.0030, 0.0032, dan 0.0034. Sedangkan turbin DSB memiliki  kemampuan  self-starting  terburuk dibandingkan  keempat  turbin  lainnya  karena memiliki C Ts minimum dengan nilai yang cukup jauh yaitu 0.0091. Dari kemampuan self-starting dengan pendekatan  pertama  dapat  disimpulkan  bahwa turbin ASB > HB > ESB > YSB > DSB.
Untuk pendekatan kedua, performa self-starting juga  dapat  ditinjau  dari  kemampuan  turbin  untuk melakukan  akselerasi  dari  kondisi  diam  hingga mencapai daya minimum yang disyaratkan (Hill et al.,  2009).  Pendekatan  ini  dapat  melengkapi pendekatan  pertama  yang  tidak  meninjau  terkait perolehan daya turbin yang dapat dipertimbangkan pada kondisi cut-in speed. Pada kasus ini ditetapkan bahwa turbin dianggap memiliki self-starting yang baik jika mampu menghasilkan daya minimal 1 kW pada cut-in speed arus laut seminimal mungkin.
Gambar 8. Perbandingan Kemampuan Self-Starting Turbin pada Batas Daya Minimum yang Sama (Gambar insert) dan Produksi Daya pada Semua Turbin
Simulasi  daya  turbin  dilakukan  dengan mengondisikan  setiap  turbin  bekerja  pada kecepatan  arus  mulai  0.4  m/s,  yang  merupakan batas  awal  terjadinya  self-starting  sesuai pendekatan  pertama,  hingga  3  m/s  yang merupakan  rating  kecepatan  arus  sebagai  batas cut-off  speed  turbin.  Pada  simulasi  ini  juga ditentukan bahwa turbin berotasi sebesar 4.5 rpm
(sesuai  putaran  self-starting  pada  pendekatan pertama)  hingga  90  rpm  yang  merupakan  batas secara arbirtrary.
Hasil  simulasi  performa  self-starting  semua turbin  dengan  pendekatan  kedua  ini  ditunjukkan pada  Gambar  8.  Terlihat  jelas  bahwa  turbin  ASB memiliki  kemampuan  self-starting  yang  terbaik dibandingkan  turbin lainnya. Pada  masing-masing turbin, daya 1 kW dapat dicapai pada cut-in speed arus 0.806 m/s untuk turbin ASB, 0.853 m/s untuk turbin  HB,  0.937  m/s  untuk  turbin  ESB,  0.974  m/s untuk turbin DSB, dan 1.025 m/s untuk turbin YSB. Dengan  memiliki  self-starting  yang  baik,  maka turbin  ASB  dapat  secara  konsisten  menghasilkan daya  tertinggi  sejak  turbin  menghasilkan  daya minimum  pada  nilai  cut-in  speed  hingga menghasilkan  daya  ratingnya.  Dari  kemampuan self-starting  dengan  pendekatan  kedua  dapat disimpulkan bahwa turbin ASB > HB > ESB > DSB > YSB.
Berdasarkan  segi  gambaran  produksi  daya  di lapangan bahwa turbin HB, ESB, DSB, YSB, dan ASB masing-masing  mampu  menghasilkan  daya  pada kecepatan rating sebesar 42.17 kW, 32.03 kW, 28.95 kW,  25.19  kW,  dan  52.52  kW.  Artinya  ada  selisih lebih dari 25 kW antara turbin yang menghasilkan daya  tertinggi  yaitu  ASB  dengan  turbin  yang menghasilkan  daya  terendah  yaitu  YSB  sehingga terlihat  bahwa  bentuk  sudu  sangat  berpengaruh terhadap  daya  yang  dihasilkan.  Semakin  bagus efisiensi turbin maka akan menghasilkan daya yang semakin  dekat  dengan  available  power  atau  daya tersedia  yang  dapat  dikonversi  oleh  turbin. Kemudian,  ketika  turbin  mencapai  kecepatan  arus laut  untuk  ratingnya  sebesar  3  m/s,  maka  turbin berada  pada  titik  cut-off  speed  sehingga  pada kecepatan yang lebih besar dari nilai tersebut daya turbin  akan  konstan  sesuai  rating  masing-masing. Hal  ini  dilakukan  sebagai  upaya  agar  komponen turbin  lebih  sustainable  sehingga  mengurangi resiko  kerusakan.  Selain  itu,  ketika  arus  laut bertambah sebesar 0.2 m/s dimulai pada kecepatan 1.85 m/s, turbin HB, ESB, DSB, YSB, dan ASB masing- masing  memiliki  rata-rata  pertambahan  daya sebesar  3.01  kW,  2.29  kW,  2.07  kW,  1.80  kW,  dan 3.75  kW.  Oleh  karena  itu,  ditegaskan  bahwa konfigurasi turbin ASB memiliki bentuk sudu yang paling optimal diantara turbin yang dibandingkan.

## KESIMPULAN
Telah  diteliti  turbin  sumbu  vertikal  dengan berbagai  bentuk  sudu  unik.  Turbin  sudu  unik  HB, ESB, DSB, YSB, dan ASB diinvestigasi performanya berdasarkan efisiensi dan kemampuan self-starting. Foil  NACA  63 4 021  sebagai  foil  dasar  untuk peningkatan performa turbin, menunjukkan validasi yang  memuaskan  baik  terhadap  studi  eksperimen maupun numerik. Dengan konfigurasi solidity yang sama,  perbedaan  bentuk  sudu  terbukti  dapat berpengaruh  terhadap  efisiensi  turbin  yang direpresentasikan  oleh  koefisien  daya.  Semakin besar  koefisien  daya,  maka  semakin  baik  pula performa efisiensi turbin.
Untuk performa self-starting dapat direpresentasikan oleh koefisien torsi dimana turbin yang  memiliki  torsi  start  paling  minimum merupakan turbin dengan kemampuan self-starting yang  baik.  Efisiensi  yang  baik  dari  turbin  akan membawa  pada  semakin  besarnya  daya  yang diproduksi saat turbin bekerja pada kecepatan arus laut  ratingnya.  Sedangkan  self-starting  yang  baik akan  mampu  membuat  turbin  mencapai  daya minimal  yang  disyaratkan  dengan  kecepatan  arus laut seminimal mungkin. Diantara turbin sudu unik yang  diteliti,  turbin  ASB  merupakan  desain  yang terbaik  dibandingkan  keempat  turbin  sudu  unik yang  diteliti,  baik  ditinjau  dari  aspek  efisiensi  dan self-starting.
Oleh  karena  itu,  hasil  ini  dapat  digunakan sebagai  preliminary  study  performa  turbin  sudu unik  sehingga  dapat  dipertimbangkan  untuk ekstraksi  potensi  energi  arus  laut  yang  lebih komprehensif.  Untuk  mendapatkan  perbandingan yang  lebih  akurat,  pemodelan  numerik  berbasis computational fluid dynamics (CFD) baik berupa 2D maupun  3D  serta  studi  eksperimental  dari  fisik turbin  dapat  menjadi  pertimbangan  untuk penelitian selanjutnya.

## DAFTAR PUSTAKA
Achard, J.-L., & Maitre, T. (2004).  Hydraulic Turbo- machine,  Applicant:  INPG  (FR).  French  patent number: FR 04.50209.
Ahmad, A., Loya, A., Ali, M., Iqbal, A., Baig, F. M., & Afzal, A. M. (2020). Roadside Vertical Axis Wind Turbine  (VAWT):  An  Effective  Evolutionary Design for Australian Highway Commuters with Minimum  Dynamic  Stall.  Engineering,  12(09), 601–616.
Akour, S. N., Al-Heymari, M., Ahmed, T., & Khalil, K. A.  (2018).  Experimental  and  theoretical investigation of micro wind turbine for low wind speed regions. Renewable Energy, 116, 215–223.
Battisti,  L.,  Persico,  G.,  Dossena,  V.,  Paradiso,  B.,
Castelli, M. R., Brighenti, A., & Benini, E. (2018). Experimental benchmark data for H-shaped and troposkien  VAWT  architectures.  Renewable Energy, 125, 425–444.
Bedon,  G.,  De  Betta,  S.,  &  Benini,  E.  (2015).  A computational  assessment  of  the  aerodynamic performance  of  a  tilted  Darrieus  wind  turbine. Journal  of  Wind  Engineering  and  Industrial Aerodynamics, 145, 263–269.
Cai, C., Zuo, Z., Liu, S., & Wu, Y. (2015). Numerical investigations of hydrodynamic performance of hydrofoils  with  leading-edge  protuberances. Advances in Mechanical Engineering, 7(7), 1–11.
Cavagnaro,  R.  J.,  &  Polagye,  B.  (2016).  Field performance  assessment  of  a  hydrokinetic turbine.  International  Journal  of  Marine  Energy, 14, 125–142.
Cho, S. Y., Choi, S. K., Kim, J. G., & Cho, C. H. (2018). An  experimental  study  of  the  optimal  design parameters  of  a  wind  power  tower  used  to improve  the  performance  of  vertical  axis  wind turbines.  Advances  in  Mechanical  Engineering, 10(9), 1–10.
Dabachi, M. A., Rahmouni, A., Rusu, E., & Bouksour, O. (2020). Aerodynamic simulations for floating darrieus-type  wind  turbines  with  three-stage rotors. Inventions, 5(18), 1–18.
Divakaran,  U., Kishore, V. R., & Ramesh, A. (2019).
Effect  of  Wind  Speed  on  the  Performance  of Troposkein  Vertical  Axis  Wind  Turbine. International  Journal  of  Renewable  Energy Reseacrh, 9(3), 1–12.
Divakaran,  U.,  Ramesh,  A.,  Mohammad,  A.,  & Velamati, R. K. (2021). Effect of helix angle on the performance of helical vertical axis wind turbine. Energies, 14(2).
Dropkin, A., Custodio, D., Henoch, C. W., & Johari, H. (2012).  Computation  of  flowfield  around  an airfoil with leading-edge protuberances. Journal of Aircraft, 49(5), 1345–1355. 5
Gorban’,  A.  N.,  Gorlov,  A.  M.,  &  Silantyev,  V.  M. (2001).  Limits  of  the  turbine  efficiency  for  free
fluid  flow.  Journal  of  Energy  Resources Technology,  Transactions  of  the  ASME,  123(4), 311–317.
Hammar, L., Eggertsen, L., Andersson, S., Ehnberg, J., Arvidsson,  R.,  Gullström,  M.,  &  Molander,  S.
(2015).  A  probabilistic  model  for  hydrokinetic turbine collision risks: Exploring impacts on fish. PLoS ONE, 10(3),
Han, S. H., Park, J. S., Lee, K. S., Park, W. S., & Yi, J. H. (2013).  Evaluation  of  vertical  axis  turbine characteristics  for  tidal  current  power  plant based on in situ experiment. Ocean Engineering, 65, 83–89.
Hill, N., Dominy, R., Ingram, G., & Dominy, J. (2009). Darrieus  turbines:  The  physics  of  self-starting. Proceedings  of  the  Institution  of  Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, 223(1), 21–29.
Hosseini, A., & Goudarzi, N. (2019). Design and CFD study  of  a  hybrid  vertical-axis  wind  turbine  by employing  a  combined  Bach-type  and  H- Darrieus  rotor  systems.  Energy  Conversion  and Management, 189(November 2018), 49–59.
Krishnaraj,  J.,  Ellappan,  S.,  &  Kumar,  M.  A.  (2019). Additive Manufacturing of a Gorlov Helical Type Vertical Axis Wind Turbine. International Journal of  Engineering  and  Advanced  Technology,  9(2), 2639–2644.
Mahmuddin,  F.  (2017).  Rotor  Blade  Performance Analysis with Blade Element Momentum Theory. Energy Procedia, 105, 1123–1129.
Marsh, P., Ranmuthugala, D., Penesis, I., & Thomas, G.  (2015).  Numerical  investigation  of  the influence  of  blade  helicity  on  the  performance characteristics  of  vertical  axis  tidal  turbines. Renewable Energy, 81, 926–935.
Marten, D., Wendler, J., Pechlivanoglou, G., Nayeri, C.  N.,  &  Paschereit,  C.  O.  (2013).  QBLADE:  An Open Source Tool for Design and Simulation of Horizontal  and  Vertical  Axis  Wind  Turbines. International  Journal  of  Emerging  Technology and Advanced Engineering, 3(3), 264–269.
Moghimi,  M.,  &  Motawej,  H.  (2020).  Developed DMST  model  for  performance  analysis  and parametric  evaluation  of  Gorlov  vertical  axis wind  turbines.  Sustainable  Energy  Technologies and Assessments, 37.
Mosbahi,  M.,  Ayadi,  A.,  Chouaibi,  Y.,  Driss,  Z.,  & Tucciarelli, T. (2020). Experimental and numerical investigation  of  the  leading  edge  sweep  angle effect  on  the  performance  of  a  delta  blades hydrokinetic  turbine.  Renewable  Energy,  162, 1087–1103.
Mukhtasor, Susilohadi, Erwandi, Pandoe, W., Iswadi,
A.,  Firdaus,  A.  M.,  Prabowo,  H.,  Sudjono,  E., Prasetyo, E., & Ilahude, D. (2014). Potensi Energi Laut Indonesia. Kementerian Energi dan Sumber Daya  Mineral  Republik  Indonesia  and  Asosiasi Energi Laut Indonesia (ASELI)/Indonesian Ocean Energy Association (INOCEAN), Jakarta.
Qian, P., Feng, B., Liu, H., Tian, X., Si, Y., & Zhang, D. (2019).  Review  on  configuration  and  control methods  of  tidal  current  turbines.  Renewable and Sustainable Energy Reviews, 108, 125–139.
Rawlings, G. W. (2008). Parametric Characterization of an Experimental Vertical Axis Hydro Turbine. Master  Thesis.  Department  of  Mechanical Engineering,  University  of  British  Columbia, Vancouver, Canada.
Satrio, D., & Utama, I. K. A. P. (2021). Experimental investigation  into  the  improvement  of  self- starting  capability  of  vertical-axis  tidal  current turbine. Energy Reports, 7, 4587–4594.
Satrio,  D.,  Utama,  I.  K.  A.  P.,  &  Mukhtasor.  (2018). Numerical  Investigation  of  Contra  Rotating Vertical-Axis  Tidal-Current  Turbine.  Journal  of Marine Science and Application, 17(2), 208–215.
Scheurich, F., Fletcher, T. M., & Brown, R. E. (2010). The  influence  of  blade  curvature  and  helical blade twist on the performance of a vertical-axis wind  turbine.  48th  AIAA  Aerospace  Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition, January, 1–16.
Sheldahl, R. E. (1981). Comparison of field and wind tunnel Darrieus wind turbine data. http://infoserve.sandia.gov/sand_doc/1980/802
469.pdf
Su, J., Chen, Y., Han, Z., Zhou, D., Bao, Y., & Zhao, Y. (2020). Investigation of V-shaped blade for the performance improvement of vertical axis wind turbines. Applied Energy, 260, 114326.
Tafrant, D., & Faizal, M. (2016). The Effect of Fluid Flow  Current  To  30°  Blades  Achard  Turbine. Journal  of  Mechanical  Science  and  Engineering (JMSE), 3(1), 7–12.
Talukdar,  P.  K.,  Kulkarni,  V.,  &  Saha,  U.  K.  (2018). Field-testing
of model
helical-bladed hydrokinetic  turbines  for  small-scale  power generation. Renewable Energy, 127, 158–167.
Tjiu,  W.,  Marnoto,  T.,  Mat,  S.,  Ruslan,  M.  H.,  & Sopian,  K.  (2015).  Darrieus  vertical  axis  wind turbine  for  power  generation  II:  Challenges  in HAWT  and  the  opportunity  of  multi-megawatt Darrieus VAWT development. Renewable Energy, 75, 560–571.
Victor, S., & Paraschivoiu, M. (2018). Performance of a  Darrieus  turbine  on  the  roof  of  a  building. Transactions  of  the  Canadian  Society  for Mechanical Engineering, 42(4), 341–349.
Wong, K. H., Chong, W. T., Sukiman, N. L., Poh, S. C., Shiah, Y. C., & Wang, C. T. (2017). Performance enhancements  on  vertical  axis  wind  turbines using  flow  augmentation  systems:  A  review. Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews,  73, 904–921.
Zahariea, D., Husaru, D. E., & Husaru, C. M. (2019). Aerodynamic and structural analysis of a small- scale horizontal axis wind turbine using QBlade. IOP  Conference  Series:  Materials  Science  and Engineering, 595(1).
Zanette,  J.,  Imbault,  D.,  &  Tourabi,  A.  (2010).  A design  methodology  for  cross  flow  water turbines. Renewable Energy, 35(5), 997–1009.