ANALISIS KETAHANAN STRUKTURAL SUDU TURBIN ANGIN VERTIKAL DARRIEUS TIPE-H DALAM KONDISI INTERAKSI FLUIDA-STRUKTUR

Peningkatan kebutuhan energi serta menurunnya ketersediaan sumber energi fosil mendorong pengembangan energi terbarukan, salah satunya energi angin. Turbin angin sumbu vertikal (Vertical Axis Wind Turbine/VAWT) tipe Darrieus-H memiliki konstruksi yang sederhana, mampu beroperasi pada berbagai arah angin, serta berpotensi dikembangkan di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi kecepatan angin dan jenis material terhadap ketahanan struktural sudu turbin angin vertikal Darrieus tipe-H dalam kondisi interaksi fluida-struktur (Fluid-Structure Interaction/FSI). Penelitian dilakukan menggunakan perangkat lunak ANSYS Workbench dengan mengintegrasikan metode Computational Fluid Dynamics (CFD) dan Finite Element Analysis (FEA). Variasi kecepatan angin yang digunakan adalah 5 m/s, 10 m/s, 15 m/s, dan 20 m/s. Material yang dianalisis meliputi Aluminium Alloy 6061-T6, Rigid Polyvinyl Chloride (uPVC), S-Glass/Epoxy Composite, dan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Parameter yang dianalisis meliputi total deformation, equivalent stress, dan equivalent strain. Hasil simulasi menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan angin menyebabkan kenaikan nilai total deformation, equivalent stress, dan equivalent strain akibat meningkatnya beban aerodinamis yang bekerja pada struktur sudu. Material Rigid PVC (uPVC) menghasilkan nilai deformasi dan regangan terbesar sehingga memiliki kekakuan struktur yang paling rendah. Sebaliknya, Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) menunjukkan nilai deformasi dan regangan terkecil, sehingga memiliki kemampuan terbaik dalam mempertahankan kestabilan dan integritas struktur sudu turbin. Berdasarkan hasil simulasi secara keseluruhan, material CFRP merupakan material yang paling optimal untuk diaplikasikan pada sudu turbin angin Darrieus tipe-H.