Skripsi

Pengaruh kecepatan fluida, kedalaman air dan jumlah sirip terhadap unjuk kerja dan karakteristik aliran fluida pada Turbin Air Kaki Angsa secara computation fluid dynamics / Abdurrahman Zaqi Habibie

Abstrak
Turbin air adalah salah satu mesin konversi energi yang merubah energi kinetik fluida menjadi energi mekanik. Energi mekanik tersebut akan diubah menjadi energi listrik melalui generator. Berbagai macam jenis turbin air banyak digunakan untuk pembangkit listrik salah satu jenis turbin air impuls adalah turbin kaki angsa yang bisa digunakan pada debit rendah. Tujuan dari penelitian ini untuk memanfaatkan potensi energi air dengan debit yang rendah terhadap unjuk kerja turbin air dengan karakteristik alirannya. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental semu menggunakan metode computational fluid dnamics (CFD) untuk mengetahui pengaruh parameter kecepatan fluida kedalaman air dan jumlah sirip terhadap karakteristik aliran fluida. Turbin dirancang menggunakan software CAD Autodesk Inventor dengan variasi sirip sejumlah 14 15 dan 16. kedalaman air 0 3 m 0 35 m dan 0 40 m dengan kecepatan fluida sebesar 0 6 m/s 0 8 m/s dan 1 m/s. Simulasi dilakukan dengan software Ansys Fluent dalam tiga tahap yaitu pre-processing solving dan post-processing. Pada tahap pre-processing menentukan geometri boundary condition meshing dan set up. Proses set up pada control solver dipilih model k-epsilon realizable dengan menggunakan persamaan Navier Stokes. Pada tahap post-processing didapatkan hasil berupa gambar dan kurva. Hasil penelitian ini menggambarkan nilai unjuk kerja karakteristik aliran fluida dan kontribusi variabel bebas terhadap unjuk kerja turbin. Variasi jumlah sirip kedalaman air dan kecepatan fluida berpengaruh signifikan terhadap unjuk kerja turbin (torsi kecepatan putaran daya dan efisiensi). Daya turbin berbanding lurus dengan efisiensi apabila daya turbin meningkat maka efisiensi akan semakin meningkat. Faktor penghambat efisiensi turbin yaitu unsur efisiensi volumentris dari kecepatan fluida dan banyaknya volume air pada saat dipancarkan tidak dapat mengenai seluruh permukaan sirip dan sudu turbin. Penurunan nilai karakteristik aliran fluida diakibatkan adanya variasi penurunan nilai kecepatan tangensial yang menyebabkan terjadinya efek viskos pada saluran masuk hasil dari dispasi energi diameter aliran. Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan nilai efisiensi terbesar 12 9% dan bilangan Reynolds terbesar 195.804 yang dapat dikategorikan sebagai aliran turbulen. Hasil optimasi menggunakan metode Taguchi menunjukkan bahwa pengaruh terbesar dari variabel bebas yaitu kedalaman air (M 14 22). Berdasarkan hasil ANOVA kontribusi terbesar dihasilkan oleh variabel kedalaman air yang memiliki respon persentase sebesar 39 93%.

Informasi Detail

DDC

Rs 621.24 HAB p

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Teknik Mesin, 2021.

Deskripsi Fisik

xiv, 114 lembar : il. ; 30 cm.

Bahasa

Indonesia

No Reg

05342/KI/22

Edisi

Skripsi (Sarjana)--Universitas Negeri Malang. 2021

Subjek

1. TURBIN AIR KAKI ANGSA - UNJUK KERJA
2. TURBIN AIR KAKI ANGSA - ALIRAN FLUIDA
3. GOOGLE'S FEET WATER TURBINE - PERFORMANCE

Pembimbing

1. Retno Wulandari ; 2. Redyarsa Dharma Bintara

Lampiran Berkas