Визначення впливу кількості та кута атаки лопатей на мікрогідроелектростанцію із середньобійною гідротурбіною з використанням ANOVA
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.286040Ключові слова:
середньобійна гідротурбіна, дисперсійний аналіз (ANOVA), кількість лопатей, кут атакиАнотація
Дане дослідження спрямоване на оптимізацію продуктивності мікрогідроелектростанції, зокрема із середньобійною гідротурбіною. Обмежена доступність невідновлюваних джерел енергії та висока вартість розробки відновлюваних джерел енергії в енергетичному секторі створюють проблеми, що робить необхідним пошук нових джерел енергії та підвищення енергоефективності. Національний план електропостачання на 2004-2022 роки спрямований на розширення доступу до електроенергії в сільській місцевості, включаючи віддалені регіони, такі як Богорське Регентство, з обмеженим доступом до електроенергії. Багато жителів побудували власні мікрогідроелектростанції, але їх вразливість до стихійних лих викликає занепокоєння. У роботі вивчається потенціал технології середньобійної гідротурбіни для мікрогідроелектростанції.
Дослідження включало випробування мікрогідроелектростанції з 6, 8 і 10 лопатями і кутами нахилу лопатей 0°, 30° і 45°. Поточне дослідження зосереджено на оптимізації продуктивності, включаючи використання дисперсійного аналізу (ANOVA) для визначення значного впливу кількості та кута нахилу лопатей на обертання турбіни.
Максимальна швидкість обертання досягалася при використанні 10 лопатей і кутах атаки 0°, 30° і 45° при відповідних швидкостях 153,59 об/хв, 155,84 об/хв і 164,95 об/хв. Дослідження показує, що чим більше кількість та кут атаки лопатей, тим більше обертання середньобійної гідротурбіни. Дисперсійний аналіз (ANOVA) показав, що кількість лопатей має значний вплив на обертання турбіни, при цьому значення F-тесту становило 6,32, а p-значення 0,012. З іншого боку, кут атаки лопаті не мав істотного впливу, при цьому значення F-тесту становило 3,20, а p-значення 0,067
Спонсор дослідження
- Authors would like to thank to Pusat Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, Politeknik Negeri Jakarta, Indonesia for funding this research through Hibah PIT.
Посилання
- Li, Y., Wu, Z., Dinçer, H., Kalkavan, H., Yüksel, S. (2021). Analyzing TRIZ-based strategic priorities of customer expectations for renewable energy investments with interval type-2 fuzzy modeling. Energy Reports, 7, 95–108. doi: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.11.167
- Suriani, S., Keusuma, C. N. (2015). Pengaruh pembangunan infrastruktur dasar terhadap pertumbuhan ekonomi di Indonesia. Ecosains: Jurnal Ilmiah Ekonomi Dan Pembangunan, 4 (1), 1. doi: https://doi.org/10.24036/ecosains.10962757.00
- Syuriadi, A., Rg, G. G. (2011). Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro Di Kawasan Danau UI. Jurnal Poli-Teknologi, 10 (3). Available at: https://jurnal.pnj.ac.id/index.php/politeknologi/article/view/67
- Hameed, J. A., Saeed, A. T., Rajab, M. H. (2018). Design and analysis of hydroelectric generation using waterwheel. 2018 9th International Renewable Energy Congress (IREC). doi: https://doi.org/10.1109/irec.2018.8362443
- Yassen, S. R. (2014). Optimization of the performance of micro hydro-turbines for electricity generation. Available at: https://core.ac.uk/download/pdf/29840822.pdf
- Asrafi, I., Yerizam, M., Effendi, S., Mataram, A. (2019). Micro Hydro Electric Power Plant (MHEP) Prototype A Study Of The Effect Of Blade Numbers Toward Turbine Rotational Velocity. Journal of Physics: Conference Series, 1198 (4), 042001. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1198/4/042001
- Edeoja, A. O., Edeoja, J. A., Ogboji, M. E. (2017). Effect of the included angle of v-shaped blade on the performance of a simplified Pico-hydro system. International Journal of Scientific & Engineering Research, 8 (8), 1208–1213. Available at: https://www.ijser.org/researchpaper/Effect-of-the-Included-Angle-of-V-Shaped-Blade-on-the-Performance-of-a-Simplified-Pico-Hydro-System.pdf
- Khan, T., Asif, M. M., Ahmed, H., Islam, M., Harun, Z. (2021). Design and Development of a Vortex Turbine for the Hilly Regions of Bangladesh. Advances in Engineering Research. doi: https://doi.org/10.2991/aer.k.211106.046
- Zaman, A. Khan, T. (2012). Design of a water wheel for a low head micro hydropower system. Journal Basic Science And Technology, 1 (3), 1–6. Available at: https://www.researchgate.net/publication/267958992_Design_of_a_Water_Wheel_For_a_Low_Head_Micro_Hydropower_System
- Syahputra, R., Soesanti, I. (2021). Renewable energy systems based on micro-hydro and solar photovoltaic for rural areas: A case study in Yogyakarta, Indonesia. Energy Reports, 7, 472–490. doi: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.01.015
- Syarif, A. (2017). Rancang bangun prototipe pembangkit listrik tenaga mikro hidro (pltmh) turbin pelton. Kinetika, 8 (2), 1–6. Available at: https://jurnal.polsri.ac.id/index.php/kimia/article/view/1209
- Saputra, I. W. B., Weking, A. I., Jasa, L. (2017). Rancang Bangun Pemodelan Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (Pltmh) Menggunakan Kincir Overshot Wheel. Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, 16 (2), 48. doi: https://doi.org/10.24843/mite.2017.v16i02p09
- Nadhief, M. I., Prabowoputra, D. M., Hadi, S., Tjahjana, D. D. D. P. (2020). Experimental Study on the Effect of Variation of Blade Arc Angle to the Performance of Savonius Water Turbine Flow in Pipe. International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, 9 (5), 779–783. doi: https://doi.org/10.18178/ijmerr.9.5.779-783
- Gallego, E., Rubio-Clemente, A., Pineda, J., Velásquez, L., Chica, E. (2021). Experimental analysis on the performance of a pico-hydro Turgo turbine. Journal of King Saud University - Engineering Sciences, 33 (4), 266–275. doi: https://doi.org/10.1016/j.jksues.2020.04.011
- Achebe, C. H., Okafor, O. C., Obika, E. N. (2020). Design and implementation of a crossflow turbine for Pico hydropower electricity generation. Heliyon, 6 (7), e04523. doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04523
- Karre, R. K., Srinivas, K., Mannan, K., Prashanth, B., Prasad, Ch. R. (2022). A review on hydro power plants and turbines. AIP Conference Proceedings. doi: https://doi.org/10.1063/5.0081709
- Warjito, Adanta, D., Budiarso, Prakoso, A. P. (2018). The effect of bucketnumber on breastshot waterwheel performance. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 105, 012031. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/105/1/012031
- Rocha, P. A. C., Carneiro de Araujo, J. W., Lima, R. J. P., Vieira da Silva, M. E., Albiero, D., de Andrade, C. F., Carneiro, F. O. M. (2018). The effects of blade pitch angle on the performance of small-scale wind turbine in urban environments. Energy, 148, 169–178. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.01.096
- Gopalakrishnan, B., Saravana Kumar, G., Prakash, K. A. (2023). Parametric analysis and optimization of gas-particle flow through axial cyclone separator: A numerical study. Advanced Powder Technology, 34 (2), 103959. doi: https://doi.org/10.1016/j.apt.2023.103959
- Romaito, P., Safitri, I., Sarida, H., Nisah, H., Uswatun, Hasanah et al. (2021). The Mathematics Learning using Geogebra Software to Improve Students’ CreativeThinking Ability. Journal of Physics: Conference Series, 1819 (1), 012008. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1819/1/012008
- Ayu Permanasari, A., Sukarni, Puspitasari, P., Budi Utama, S., Ainul Yaqin, F. (2019). Experimental Investigation and Optimization of Floating Blade Water Wheel Turbine Performance Using Taguchi Method and Analysis of Variance (ANOVA). IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 515, 012086. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/515/1/012086
- Lillahulhaq, Z., Sandy, F. D., Mahardika, B. P., Akbar, M. A., Saragih, D. B. (2022). Experimental study of small hydro turbine propeller performance with a variety of blade angles of attack. SINERGI, 26 (3), 273. doi: https://doi.org/10.22441/sinergi.2022.3.001
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Adi Syuriadi, Ahmad Indra Siswantara, Dewin Purnama, Gun Gun Ramdlan Gunadi, Iwan Susanto, Sulaksana Permana
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
