Abstrak—Pertumbuhan  penduduk  Indonesia  tiap  taunnya meningkat  begitupun  kebutuhan  akan  energi.  Peningkatan kebutuhan energi ini pun menjadi tantangan bagi Indonesia dan mendorong  Pemerintah  untuk  meningkatkan  peran  energi baru.  Berdasarkan data  Dewan  Energi  Nasional dan  Rencana Umum  Energi  Nasional,  Indonesia  memiliki  potensi  tenaga angin sebesar 60.647 MW dengan kondisi kecepatan angin 3-6 m/s.  Dengan  kecepatan  angin  yang  terbilang  rendah  di Indonesia  ini  maka  turbin  angin  yang  cocok  untuk  dipakai adalah turbin angin Savonius. Tetapi turbin angin Savonius ini memiliki kekurangan dibandingkan dengan turbin angin jenis lainnya,  yaitu  turbin  angin  Savonius  memiliki  efesiensi  yang rendah. Maka dilakukannya penelitian ini untuk meningkatkan efesiensi  dari  turbin  angin  Savonius  dengan  cara  meletakkan silinder  pengganggu  di  depan  returning  blade. Studi Eksperimen  ini  menggunakan  turbin  angin  Savonius  yang memiliki dua sudu yaitu advancing blade dan returning blade. Ukuran dari diameter sudu (D) yang digunakan yaitu 167 mm, tinggi  turbin  (H)  298  mm,  diameter  poros  (b)  19  mm,  dan diameter  end  plate  (D)  321  mm.  selain  itu  untuk  silinder pengganggu, digunakan silinder dengan diameter (d) 33,4 mm dan tinggi (h) 500 mm yang diletakan didepan  returning blade dengan  rasio  jarak  titik  pusat  turbin  dan  titik  pusat  silinder pengganggu  terhadap  diameter  sudu  turbin  (S/D)  adalah  2,1. Hsil  yang  didapatkan  menunjukan  bahwa  Turbin  Savonius dengan  silinder  pengganggu  didepan  returning  blade  pada kecepatan  angin  6  m/s  paling  efektif  dalam  meningkatkan Coefficient  of  Power  dan  Coefficient  of  Moment,  dengan didaptkan peningkatan sebesar 29,46% dan 16,67%. Penambahan  silinder  pengganggu  juga  mampu  menyebabkan turbin  angin  Savonius  mempunyai  kemampuan  selfstarting pada kecepatan 10 m/s di semua posisi sudu.
Kata Kunci—Turbin
Savonius, Silinder Pengganggu, Coefficient of Power, Coefficient of Moment.

## I. PENDAHULUAN
ERTUMBUHAN  penduduk  Indonesia  tiap  taunnya meningkat begitupun kebutuhan akan energi. Peningkatan kebutuhan energi ini pun menjadi tantangan bagi Indonesia  dan  mendorong  Pemerintah  untuk  meningkatkan peran  energi  baru.  Sesuai  PP  No.  79  Tahun  2014  tentang Kebijakan  Energi  Nasional,  target  bauran  energi  baru  dan terbarukan pada tahun 2025 paling sedikit 23% dan 31% pada tahun  2050.  Indonesia  memiliki  potensi  Pertumbuhan penduduk  Indonesia  tiap  taunnya  meningkat  begitupun kebutuhan akan energienergi baru dan terbarukan yang cukup besar,  salah  satunya  energi  angin.  Berdasarkan  data  Dewan Energi  Nasional  dan  Rencana  Umum  Energi  Nasional, Indonesia memiliki potensi tenaga angin sebesar 60.647 MW dengan  kondisi  kecepatan  angin  3-6  m/s  [1].  Dengan kecepatan angin yang terbilang rendah di Indonesia ini maka
turbin  angin  yang  cocok  untuk  dipakai  adalah  turbin  angin Savonius.  Tetapi  turbin  angin  Savonius  ini  memiliki kekurangan dibandingkan dengan turbin angin jenis lainnya, yaitu turbin angin Savonius memiliki efesiensi yang rendah. Maka  dilakukannya  penelitian  ini  untuk  meningkatkan efesiensi dari turbin angin Savonius dengan cara meletakkan silinder pengganggu di depan returning blade.
Kelebihan  dari  turbin  angin  Savonius  maka  banyak  dari peneliti  untuk  melakukan  riset  terhadap  peningkatan performa  dari  turbin  angin  Savonius  diantaranya  dari penelitian  yang  melakukan  eksperimen  meningkatkan performa  dari  turbin  angin  Savonius  berdasarkan  dari perbedaan  geometri  dari  turbin.  Ada  beberapa  parameter yang  digunakan  dalam  eksperimen  ini,  yaitu  jumlah  sudu turbin (dua, tiga, dan empat sudu), jumlah stages ( single dan double  stages ), overlap  ratio (0  hingga  0,35), aspect  ratio (0,5; 1; 2; 4; dan 5), dan adanya end plate atau tidak. Pada eksperimen ini rentang kecepatan angin yang keluar dari wind tunnel adalah 0-13 m/s. kesimpulan dari penelitian ini adalah performa  paling  baik  adalah  Ketika  digunakannya  2  sudu turbin, double  stages, tidak  ada overlap  ratio , aspect  ratio sebesar 5, dan dengan digunakannya end plate [2]. Kemudian penelitian yang menggunakan silinder pengganggu yang diletakan di depan silinder utama. Silinder pengganggu  yang  digunakan  (d)  sebesar  1–  10  mm  dan silinder utama (D) sebesar 40 mm. jarak antara pusat silinder utama  dan  pusat  silinder  pengganggu  (L)  adalah  50  –  120 mm.  bilangan  Reynold  berdasarkan  D  adalah 1,5 × 10 4 sampai 6,2 × 10 4 dan  digunakannya  variasi  d/D  dan  L/D. hasil  yang  didapat  dari  penilitian  ini  adalah  penurunan pressure  drag  coefficient (CD)  berbanding  terbalik  dengan bilangan  Reynolds  dan  d/D  berbarengan  dengan  penurunan L/D [3].
Lalu  penelitian  tentang  peletakan  silinder  pengganggu didepan  silinder  sirkular  utama  terhadap  gaya drag yang tereduksi.  Silinder  pengganggu  yang  digunakan  adalah silinder tipe-I
dengan
sudut iris 𝜃 = 0°, 10°, 20°, 30°, 45°, 53°, dan 65° dengan  jarak  S/d  =  1,375. Kesimpulan  dari  penelitian  ini  yaitu  pengurangan  koofisien drag  silinder  sirkular  utama  dengan  menempatkan  silinder penggangu tipe-I 65° hingga bisa memindahkan titik separasi kebelakang.  Besarnya  pengurangan  gaya  drag  yang dihasilkan hingga mencapai 52% dibandingkan dengan gaya drag silinder tunggal [4].
Penilitian tentang peletakan silinder pengganggu tipe-I 65° didepan returning  blade yang  gunanya  untuk  menurunkan nilai  gaya drag pada returning  blade .  Performa  dari  turbin angin dihitungf dengan eksperimen dan numerik dalam dua

## Studi Eksperimen Pengaruh Instalasi Silinder Sirkular di Depan Susu Returning terhadap Kinerja Turbin Angin Savonius
Andika Rizki Fadhila dan Tri Yogi Yuwono Departemen Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : triyogi@me.its.ac.id
P
kondisi,  yaitu  dengan  penggunaan  silinder  pengganggu  dan tidak  menggunakan  silinder  pengganggu  didepan returning blade .  Penelitian  ini  menggunakan  bilangan  Reynold 𝑅𝑒 = 9,9 × 10 4 dengan  kecepatan  udara  (U)  5  m/s  dan  panjang karakteristik 𝐿 = 2𝐷 − 𝑏 .  Silinder  pengganggu  yang mempunyai diameter 0,5D, dipasang didepan returning blade sejauh 1.4D. dan penelitian numerik, simulasi 3D dilakukan untuk  menganalisa  turbin  angin  dengan software Ansys fluent  versi  19.1.  Hasil  dari  penelitian  ini  adalah  dengan pemasangan  silinder  pengganggu  tipe  I- 65° didepan returning  blade akan  menambah  Cp  dari  turbin  angin Savonius  sebesar  23.6%  dibandingkan  dengan  tidak dipasangnya silinder pengganggu tipe I- 65° [5].
penelitian  mengenai  eksperimen  mengenai  performa turbin angin Savonius yang diberikan silinder sirkular di sisi upstream dari returning blade . Eksperimen ini menggunakan Re = 99.000. diameter silinder sirkular terhadap blade d/D = 0,54  di  letakan  dengan  jarak  antara  silinder  sirkular  dan diameter returning blade S/D dari 1,4 hingga 2,2. Hasil dari penelitian ini adalah Cp max /Cp 0max terbesar dengan nilai 1,122 pada S/D = 1,4 yang menunjukan bahwa kenaikan koefisien daya  terbesar  ketika  silinder  pengganggu  diletakan  didepan returning  blade pada  jarak  S/D=1,4.  penempatan  silinder penganggu didepan returning blade dengan jarak jarak S/D = 1,4  dan  1,6  efektif  dalam  meningkatkan  kemampuat  turbin angin Savonius untuk self starting [6] . Penilitan  berupa studi Eksperimen    Peningkatan  Kinerja  Turbin  Angin  Savonius dengan  Penempatan  Silinder  Sirkular  di  Depan Returning
Blade Turbin.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk meningkatkan  performa  dari  turbin  Savonius  dengan memberi  silinder  pengganggu  di  depan returning  blade. Penelitian dilakukan dengan variasi jarak silinder penganggu terhadap returning blade (S/D) = 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,6 pada bilangan  Reynolds 9,6 × 10 4 ; 13,4 × 10 4 ; 17,3 × 10 4 . Hasil  dari  penelitian  ini  adalah  pada  variasi  kecepatan Reynolds 9,7 × 10 4 dan  S/D  1,8  merupakan  peningkatan terbaik sebesar 46,38% [7].
Dari  beberapa  penelitian  yang  telah  dilakukan  diatas bahwa penelitian dalam meningkatkan performa turbin angi Savonius masih perlu dilakukan hingga mencapai hasil yang optimal. Penelitian yang diusulkan pada Tugas Akhir kali ini adalah  upaya  peningkatan  performa  turbin  angin  Savonius dengan  cara  menempatkan  silinder  pengganggu  didepan returning  blade dengan  memvariasikan  kecepatan  aliran udara  yaitu  yaitu  3;  4;  5;  6;  7;  dan  9  (m/s)  dengan  rasio diameter silinder d/D = 0,5 yang diletakkan pada jarak S/D = 2,1 dan y/D= 0,5. Oleh karena itu, penelitian ini penting untuk dilakukan.

## II. METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini,  analisa  dimensi  digunakan  untuk mengetahui  parameter  yang  berpengaruh  pada  performa turbin  angin  Savonius.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan memvariasikan  jarak  antara  pusat returning  blade dengan pusat silinder dan juga kecepatan angin  (U). Ada parameter
Gambar 1.  Skema penelitian turbin angin Savonius.
Gambar 2.  Skema sususdan dan dimensi peralatan penelitian.
Gambar 3.  Pemasangan Brake Dynamometer.
Gambar 4.  Grafik Coefficient of Power Turbin Angin Savonius tanpa Silinder Pengganggu sebagai fungsi Tip Speed Ratio pada masing – masing kecepatan.
lainnya yag mempengaruhi performa turbin angin Savonius yaitu  massa  jenis  udara  (ρ),  viskositas  udara  (μ),  diameter blade (D),  dan  diameter  silinder  pengganggu  (d).  beberapa parameter bisa dilihat pada gambar 1.
Dimana: ρ  : massa jenis udara (kg/m 3 ) μ  : viskositas udara (Ns/m 2 ) U : kecepatan aliran udara (m/s) S  : jarak antara pusat silinder pengganggu terhadap pusat returning blade (m)
H : tinggi turbin angin Savonius (m) b  : diameter poros (m)
d  : diameter silinder pengganggu (m)
D : diameter sudu turbin Savonius
t  : tebal sudu turbin (m)
y  : jarak antara titik pusat silinder terhadap proyeksi titik pusat turbin Savonius (m)
ω : kecepatan putar sudu turbin Savonius (rad/s)
A. Skema Eksperimen
Jarak axial fan dengan turbin      : 4000 mm Jarak Honeycomb dengan turbin     : 500 mm
B. Benda Uji
1) Turbin an  gin Savonius
Turbin angin Savonius yang digunakan memiliki dimensi
sebagai berikut:
1. Diameter sudu turbin (D)  : 165,2
2. Tinggi turbin (H)          : 294,4 mm
3. Diameter turbin (2D-b-2t)   : 321 mm
4. Diameter poros (b)         : 19 mm
5. Diameter end plate : 321 mm
6. Tebal end plate : 1 mm
7. Tebal sudu turbin          : 4 mm
8. Material Sudu Turbin       : Pipa PVC
9. Material Endplate          : Alumunium Cladding
2) Silinder penghalang
Silinder  penghalang  yang  digunakan  memiliki  dimensi sebagai berikut:
1. Diamaeter (d)                : 33,4 mm
2. Jarak dari pusat returning blade : 2,1
3. Material Silinder Pengganggu   : PVC schedule 40
C. Alat Ukur
1) Tachometer
Tachometer adalah alat ukur digital yang memiliki fungsi untuk  mengukur  kecepatan  rotasi  dari  sebuah  objek  yang berputar. Tachometer yang  digunakan  pada  penelitain  ini adalah tachometer dengan  tipe Economical  Non-Contact Pocket Optical Tachometer OMEGA seri HHT12
2) Torquemeter
Torque meter merupakan alat ukur digital yang memiliki fungsi untuk mengukur torsi statis dari suatu poros. Torque
Gambar  5.  Grafik  Coefficient  of  Power  Turbin  Angin  Savonius dengan  Silinder  Pengganggu  sebagai  fungsi  Tip  Speed  Ratio  pada masing – masing kecepatan.
Gambar 6. Grafik CoP dengan pengganggu terhadap Tip Speed Ratio pada seluruh variasi kecepatan.
Gambar 7.  Grafik  Cm tanpa pengganggu  terhadap Tip Speed  Ratio pada seleruh variasi kecepatan.
Gambar 8. Grafik Cm dengan pengganggu terhadap Tip Speed Ratio pada seluruh variasi kecepatan.
meter yang digunakan pada penelitian adalah Torque meter LUTRON model TQ-8800 dengan high resolution 0,1 N-cm
3) Anemometer
Anemometer adalah  alat  ukur  yan  memiliki  fungsi  untuk mengukur  kecepatan  angin.  Selain  untuk  mengukur kecepatan angin, anemometer ini juga dapat digunakan untuk mengukur suhu udara. Anemometer ini menggunakan satuan ft/min, mph, knots, m/s, dan km/h untuk mengukur kecepatan angin dan °C dan F untuk mengukur suhu. Pada penelitian ini digunakan anemometer dengan tipe Omega HHF141 Digital Anemometer

## D. Metode Pengukuran Daya
Gambar 2 menunjukkan skema dan instalasi peralatan pada eksperimen ini. Turbin angin Savonius di letakkan di depan axial  fan  dengan  jarak  4m.  Pengukuran  kecepatan  angin menggunakan anemometer dilakukan pada jarak 4D di depan turbin angin Savonius. Hal ini dilakukan untuk menghindari efek putaran balik dari sudu turbin angin Savonius
Untuk  mengukur  daya  aktual  pada  penelitian  ini menggunakan  mekanisme brake  dynamometer seperti  pada gambar  3.  Pengukuran  dilakukan  pada  saat  turbin  angin Savonius sedang berputar, kemudian ditambah beban berupa anak timbangan sampai turbin berhenti berputar. Selanjutnya domasukan ke dalam persamaan berikut:
𝑇 𝑑 = |𝑚 − 𝑠|. 𝑔 × 𝑟 (1)
dimana: s  : massa yang terbaca pada neraca pegas (kgf) m : massa pemberat (Kg) g  : gaya gravitasi (m/ s 2 ) r   : jari-jari silinder yang menerima beban (m) Coefficient  of  Power (CoP)  dengan  menggunakan persamaan
𝐶𝑜𝑃 = 𝑇𝑑.𝜔 1 2 .𝜌.𝐴.𝑉3 (2)
Dengan 𝑇 𝑑 merupakan  torsi  turbin  angin  Savonius, 𝜔 merupakan  putaran  poros, 𝜌 merupakan  densitas  udara,  V adalah  kecepatan  udara,  dan  A  luasan  yang  terkena  udara. Persamaan A adalah:
A = L × H (3)
dengan L = (2D − b − 2x) (4)
Maka,
L = (2D − b − 2x) × H (5)
Untuk  persamaan tip  speed  ratio ( λ )  adalah  sebagai berikut:
𝜆 = 𝜔.𝑅 𝑉 (6)
𝜔 adalah  putaran  poros  dalam  Rad/s,  R  adalah  jari  jari turbin  dalam  meter  (m)  dan  V  merupakan  kecepatan freestream dalam  m/s.  Persamaan Coefficient  of  Moment (Cm) adalah sebagai berikut:
𝐶𝑚 = 𝐶𝑜𝑃 𝜆 (7)
Data  penelitian  yang  akan  didapatkan  adalah  grafik  CoP terhadap tip  speed  ratio (𝜆) ,  grafik  Cm  terhadap tip  speed ratio (𝜆) dan  grafik  Torsi  Statuis  terhadap  sudut  angular turbin θ .

## III. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

## A. Analisa Coefficient of Power (CoP)
Pada penelitian ini dilakukan analisa terhadap Coefficient of Power (CoP) turbin angin Savonius dengan membandingkan  daya  mekanik  yang  dihasilkan  oleh  turbin angin terhadap gaya kinetik dari angin yang digunakan. Daya mekanik yang dihasilkan oleh turbin adalah perkalian antara antara  torsi  dinamis  dengan  kecepatan  sudut  turbin  angin Savonius.  Pengukuran  torsi  dinamis  dilakukan  dengan mengunakan brake dynamometer. Hasil penelitian ditampilkan  dalam  bentuk  grafik  seperti  pada  gambar  4-6. Yang  menunjukkan  nilai  CoP  turbin  angin  Savonius  fungsi kecepatan  angin  mempunyai  bentuk  grafik  parabolik  yang akan  naik  sampai  CoP  maksimum  pada  kecepatan  angin tertentu dan akan turun setelah mencapai titik maksimumnya. Berdasarkan  trendline  grafik C o P 0 terhadap  nilai  tip  speed ratio, dapat disimpulkan bahwa setiap variasi nilai tip speed ratio  memiliki  nilai  optimum,  dimana  jika  melewati  nilai tersebut  justru  akan  menurunkan  nilai C o P 0 .  Berdasarkan penelitian didapatkan titik optimum berada pada kecepatan 5 m/s  dimana  nilai C o P 0 akan  meningkatkan  sampai  pada
Gambar  9.  Grafik  Torsi  Statis  tanpa  silinder  pengganggu  ( Ts 0 ) sebagai fungsi posisi angular sudut ( θ ).
Gambar  10.  Grafik  Torsi  Statis  dengan  silinder  pengganggu  ( Ts 0 ) sebagai fungsi posisi angular sudut ( θ ).
kecepatan  5  m/s  dan  setelah  melewati  kecepatan  optimum, nilai C o P 0 akan mengalami penurunan sampai 10 m/s. Hal ini disebabkan pada kecepatan aliran fluida tinggi, turbin angin Savonius kurang dapat berkerja efektif. Didapatkan performa terbaik pada kecepatan angin 5 m/s dengan nilai Coefficent of Power C o P 0 optimum sebesar 0,535 pada Tip Speed Ratio (λ) optimum 0,621.
Berdasarkan gambar 5 menunjukan bahwa trendline grafik Coefficient  of  Power (CoP)  terhadap Tip  Speed  Ratio ( 𝜆 ) dengan pengganggu memiliki bentuk yang terbentuk adalah parabolik.  Didapatkan  nilai Coefficient  of  Power (CoP) tertinggi  dengan  silinder  pengganggu  pada  seluruh  variasi kecepatan tersebut didapatkan pada kecepatan 6 m/s dengan nilai Coefficient  of  Power sebesar  0,0628  pada Tip  Speed Ratio sebesar  0,619.  Sehingga  pada  kecepatan  6  m/s mempunyai peningkatan Coefficient of Power sebesar 0,0143 atau sebesar 29,46%.
Pada  gambar  6  dapat  dilihat  bahwa  penggunaan  silinder pengganggu  S/D  =  2,1  efektif  dalam  meningkatkan Coefficient  of  Power pada  seluruh  variasi  kecepatan  angin. Dapat dikatakan bahwa pemberian silinder pengganggu pada posisi  S/D  =  2,1  efektif  mengurangi  tekanan  di  depan returning  blade .  Selisih  tekanan  di  depan  dan  di  belakan returning  blade menurun,  gaya drag pada returning  blade menurun, selisih gaya drag kedua sudu turbin menungkat dan 𝐶 𝑜 𝑃 turbin  meningkat  pula.  Selain  itu  pemberian  silinder pengganggu  pada  S/D  =  2,1  menyebabkan boundary  layer pada returning  blade turbin  terganggu,  sehingga  semakin cepatnya  transisi  aliran  dari  laminar  menuju  turbulen  yang menyebabkan kemampuan aliran untuk melawan gaya gesek dan adverse  pressure  gradient semakin  besar.  Hal  ini membuat titik separasi mundur sehingga wake yang terbentuk mengecil dan menyebabkan gaya drag pada returning blade menurun dan selisih gaya drag kedua sudu turbin meningkat. Oleh  sebab  itu,  torsi  dan Coefficient  of  Performance turbin meningkat
B. Analisa Coefficient of Moment Turbin Angin Savonius
Analisa Coefficient  of  Moment (Cm)  dilakukan  dengan cara membandingkan hasil dari torsi dinamis yang dihasilkan oleh turbin angin dengan torsi teoritis dari angin. Pengukuran torsi  dinamis  dilakukan  dengan  menggunakan brake dynamometer. Nilai dari Coefficient of Moment berhubungan dengan Coefficient of Power dan Tip speed Ratio . Hasil dari penelitian  ditampilkan  dalam  bentuk  grafik  pada  gambar  7 dan 8.
Bedasarkan gambar 7, dapat dilihat bahwa nilai Coefficient of Moment (Cm) mengalami penurunan seiring meningkatnya nilai  TSR. Nilai  Coefficient  of  Moment (Cm0)  maksimum disetiap kecepatan angin didapat saat Torsi dinamis bernilai maksimum  yaitu  pada  saat  turbin  angin  Savonius  berhenti. Dari  gambar  7  dapat  dilihat  bahwa  nilai  Cm0  maksimum tertinggi  terdapat  pada  kecepatan  5  m/s  yaitu  sebesar  0,14 pada 𝜆 = 0 Trendline Cm  yang  turun  seiring  bertambahnya  nilai Tip Speed Ratio terjadi dikarenakan pada saat TSR semakin besar maka  putaran  turbin  semakin  besar  pula,  ini  dikarenakan semakin  kecil  beban  yang  diberikan  yang  berarti  beban pengereman  semakin  rendah |𝑚 − 𝑠| semakin  kecil,  yang membuat 𝑇 𝑑 semakin kecil, sehingga ketika TSR meningkat,
selisih  s  dan  m  menurun,  nilai  torsi  dinamis  menurun,  dan nilai 𝐶𝑚 0 menurun.
Berdasarkan gambar 8 dapat dilihat bahwa Coefficient of Moment (Cm)  mengalami  kenaikan  jika  diberikan  silinder pengganggu  pada  seluruh  variasi  kecepatan  angin.  Dapat dilihat  bahwa  peningkatan  nilai  Cm  tertinggi  terletak  pada kecepatan 6 m/s pada 𝜆 = 0 dengan kenaikan nilai Cm sebesar 16,67%  dari  nilai  Cm  turbin  tanpa  pengganggu.  Dapat dikatakn bahwa pemberian silinder pengganggu pada posisi S/D  =2,1  efektif  megurangin  tekanan  di  depan returning blade. Selisih  tekanan  di  depan  dan  di  belakang returning blade akan menurun segingga pressure drag pada returning blade menurun, segingga pressure drag pada returning blade menurun,  gaya drag pada returning  blade menurun,  selisih gaya drag kedua  sudu  turbin  meningkat,  dan  Cm  turbin meningkat  pula.  Selain  itu,  pemberian  silinder  pegganggu pada S/D = 2,1 menyebabkan boundary layer pada returning blade turbin  terganggu,  sehingga  semakin  cepatnya  transisi aliran  dari  laminar  menuju  turbulen  yang  menyebabkan kemampuan  aliran  unruk  melawan  gaya  gesek  dan adverse pressure  gradient semakin  besar.  Hal  ini  membuat  titik separasi  mundur  sehingga wake yang  terbentuk  mengecil yang menyebabkan drag pada returning blade menurun dan selisih gaya drag kedua sudu turbin meningkat. Oleh sebab itu, torsi dan Coefficient of Moment turbin angin meningkat.

## C. Analisa Torsi Statis Turbin Angin Savonius
Pada penelitian ini didapatkan data berupa nilai torsi statis (Ts)  terhadap  sudut  (θ)  pada  kecepatan  angin  4-10  (m/s). Untuk  mendapatkan  nilai  torsi  statis  digunakan  alat  ukur yaitu  torquemeter.  Pengambilan  data  dilakukan  pada  saat turbin  dalam  kondisi  diam  yaitu  dengan  dicengkram  pada bagian  poros  atas  turbin,  kemudian  dialiri  udara  pada bilangan pada kecepatan angin 4 - 10 (m/s). Torsi statis yang diukur  pada  penelitian  ini  yaitu  torsi  pada  saat  blade  dari turbin  ini  berada  mulai  pada  posisi  angular  sudu  0°  searah dengan aliran udara sampai dengan posisi angular sudu 180° dengan kenaikan 10°. grafik torsi statis turbin tanpa silinder pengganggu  ( 𝑇𝑠 0 )  fungsi  sudut  (θ)  pada  masing-masing bilangan Reynolds seperti pada gambar 9.
Berdasarkan  gambar  9  Dapat  dilihat  bahwa  grafik  Torsi Statis  unuk  kecepatan  angin  4  m/s  memiliki  trendline berbentuk  sinusoidal,  di  mana  nilai  Torsi  Statis  mengalami peningkatan  hingga  sudut  30˚  lalu  mengalami  penurunan hingga  sudut  140˚  dan  mengalam  peningkatan  kembali hingga sudut 180˚. Grafik Torsi Statis untuk kecepatan angin 5, 6, 7, 8, 9, 10 (m/s) memiliki trendline berbentuk sinusoidal, di  mana  nilai  Torsi  Statis  mengalami  peningkatan  hingga sudut 30˚ lalu mengalami penurunan hingga sudut 130˚ dan mengalami  peningkatan  kembali  hingga  sudut  180˚.  Torsi statis maksimum tertinggi terjadi pada saat kecepatan angin 10  m/s  dan  minimum  pada  kecepatan  angin  9  m/s. Peningkatan  nilai  torsi  statis  ini  diakibatkan  oleh meningkatnya kecepatan aliran udara. Peningkatan kecepatan aliran  udara  yang  melewati  turbin  angin  Savonius menyebabkan  selisih  gaya drag pada blade turbin  angin meningkat. Semakin besar nilai selisih gaya drag antara blade akan menyebabkan nilai torsi statis turbin angin meningkat. Pada penelitian ini didapatkan nilai torsi dengan harga negatif yang berarti turbin angin Savonius pada sudut tertentu tidak
memiliki  kemampuan self  starting sehingga  pada  sudut tertentu turbin angin Savonius membutuhkan torsi awal untuk berputar.
Pada  penelitian  ini  didapatkan  bahwa  turbin  angin Savonius mempunya nilai torsi statis terbesar pada sudut 30° untuk  seluruh  kecepatan  angin.  Hal  ini  disebabkan  mampu mengarahkan  aliran  fluida  menuju  sisi  advancing  blade sehingga  gaya  drag  pada  advancing  blade  naik.  Sedangkan nilai  torsi  statis  negatif  terbesar  pada  sudut  130˚  untuk kecepatan angin V = 3, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10 m/s dan 6 m/s serta  sudut  140˚ untuk  V  =  4  m/s,  hal  ini disebabkan  pada posisi angular sudu 140º dan 130˚ dapat menghambat aliran fluida menuju sisi returning blade.
Pada  hasil  yang  didapatkan  bisa  dilihat  pada  gambar  9 bahwa  Torsi  Statis  maksimum  pada  seluruh  kecepatan didapatkan  pada  Sudu  30 ° .  Menurut  penelitian  yang dilakukan sebelumnya [5] bahwa pada sudut 30 ° aliran pada returning  blade  hanya  mempunyai  satu  titik  separasi  yaitu pada aliran yang menuju tepi turbin dan tidak terjadi separasi pada aliran yang menuju poros turbin. Pada sudut 90 ° yang mempunyai dua titik separasi yaitu pada aliran yang menuju tepi turbin dan poros turbin. Separasi yang terjadi pada aliran menuju  poros  turbin  akan  membentuk  wake  yang  akan membentuk area bertekanan rendah di depan retuning blade
Dapat dilihat pada gambar 10 bahwa penggunaan silinder pengganggu  pada  jarak  S/D  =  2,1  untuk  seluruh  variasi kecepatan angin efektif dalam meningkatkan nilai torsi statis. Kenaikan  nilai  torsi  statis  setelah  diberi  pengganggu  ini menyebabkan  turbin  Savonius  memiliki  kemampuan self starting yang lebih baik dibandingkan turbin angin Savonius tanpa pengganggu. Pada kecepatan 10 m/s torsi statis bernilai positif  di  setiap  posisi  sudu  yang  menunjukan  kemampuan self starting pada semua posisi angular sudu.

## IV. KESIMPULAN

## A. Kesimpulan
Penempatan  silinder  pengganggu  d/D  =  0,2  di  depan returning  blade  turbin  pada  posisi  S/D  =  2,1  efektif meningkatkan  performa  turbin  angin  Savonius.  Hal  ini dibuktikan dengan terjadinya peningkatan nilai Coefficient of
Power maksimum  dan Coefficient  of  Moment turbin  untuk semua variasi kecepatan angin Savonius.
Penempatan  silinder  pengganggu  d/D  =  0,2  di  depan returning  blade  turbin  pada  posisi  S/D  =  2,1  dan  kecepatan angin 6 m/s memiliki peningkatan nilai Coefficient of Power terbesar  turbin,  yaitu  sebesar  29,46%.  Penempatan  silinder pengganggu d/D = 0,2 di depan returning blade  turbin pada posisi  S/D  =  2,1  dan  kecepatan  angin  6  m/s  memiliki peningkatan nilai Coefficient of Moment terbesar turbin, yaitu sebesar 16,67%.
Penempatan silinder pengganggu di depan returning blade turbin  pada  posisi  S/D  =  2,1  efektif  meningkatkan kemampuan self starting turbin pada kecepatan angin 4 m/s hingga  10  m/s,  dibuktikan  dengan  nilai  torsi  statis  yang cenderung semakin mendekati nol dibandingkan turbin tanpa menggunakan  silinder  pengganggu  dan  pada  kecepatan  10 m/s  torsi  statis  bernilai  positif  di  setiap  posisi  sudu  yang menunjukan  kemampuan self  starting pada  semua  posisi angular sudu.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  B.  P.  dan  P.  T.  (BPPT), Outlook  Energi  Indonesia  2019  "Energi Berkelanjutan  untuk  Transportasi  Darat .  Jakarta:  Badan  Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), 2019.
[2]  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.
[3]  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.
[4]  Y.  Triyogi,  D.  Suprayogi,  and  E.  Spirda,  “Reducing  the  drag  on  a circular  cylinder  by  upstream  installation  of  an  I-type  bluff  body  as passive control,” J. Mech. Eng. Sci. , vol. 223, no. 10, pp. 2291–2296, 2009.
[5]  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.
[6]  T.  Yuwono,  G.  Sakti,  F.  Nur  Aulia,  and  A.  Chandra  Wijaya, “Improving the performance of Savonius wind turbine by installation of a circular cylinder upstream of returning turbine blade,” Alexandria Eng. J. , vol. 59, no. 6, pp. 4923–4932, 2020, doi: 10.1016/j.aej.2020.09.009.
[7]  R.  Umami,  “Studi  Eeksperimen  Peningkatan  Kinerja  Turbin  Angin Savonius  Dengan  Penempetan  Silinder  Sirkular  di  Depan  Returning Blade Turbin,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2019.