Skripsi

Pengaruh variasi jarak turbin paralel dan kecepatan aliran terhadap performa turbin air aliran bebas menggunakan metode computational fluid dynamics (CFD) / Ammar Muttaqin

Abstrak
Energi merupakan suatu kebutuhan dasar bagi manusia yang terus meningkat sesuai dengan tingkat kehidupan manusia. Diperkirakan pada tahun 2050 permintaan listrik mencapain 9 kali lipat dari penggunaan tahun 2018 yang dimana permintaan listrik sudah mencapai 254 6 TWh. Dibutuhkan Inovasi baru yang dapat menyediakan energi secara terbarukan. Salah satu energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan sebagai energi listrik yaitu energi air dengan bantuan turbin air. Turbin air dapat mengubah energi kinetik dari air menjadi energi mekanik pada rotor turbin. Turbin air aliran bebas merupakan salah satu turbin air yang memanfaatkan aliran sungai kecil dengan head (kedalaman) yang kecil. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performa pada turbin air aliran bebas yang tersusun secara sejajar dengan variasi yang berupa jarak antar turbin 5 10 dan 15cm serta kecepatan aliran 2 2m/s 2 3m/s dan 2 4m/s sehingga dapat mengetahui nilai torsi. Penelitian ini merupakan penelitian ekperimental semu menggunakan simulasi dengan aplikasi software CFD (Computational Fluid Dynamics). Data kecepatan aliran dan putaran turbin didapatkan dari pengambil data lapangan di desa Sumberdem dusun Sumbergelang dengan putaran turbin pertama 37 14 rpm dan turbin kedua 27 28 rpm. Hasil simulasi dengan Software ANSYS CFD dilanjutkan dianalisis dengan metode Taguchi dan Analysis of Varians. Hasil dari penelitian ini menunjukkan variasi jarak antar turbin dan kecepatan aliran yang menghasilkan nilai torsi tertinggi berada pada variasi kecepatan aliran 2 5 m/s dan jarak antar turbin sebesar 15 cm dengan nilai torsi pada turbin 1 senilai 105 257 Nm dan turbin 2 senilai 80 758 Nm hal ini dipengaruhi oleh sekin besar jarak antar turbin dan semakin besar kecepatan aliran maka pressure yang di dapatkan turbin akan semakin besar dan tidak hanya itu nilai torsi berbanding lurus dengan percepatan sudut sedangkan percepatan sudut berbanding lurus dengan kecepatan aliran. Daya turbin terbesar yaitu pada jarak antar turbin 15 cm dan kecepatan aliran 2 4 m/s dengan daya turbin 1 senilai 409 17Watt dan turbin 2 senilai 230 590Watt sedangkan efisiensi terbesar berada pada variasi kecepatan aliran 2 2 m/s dan jarak antar turbin sebesar 15 cm dengan nilai sebesar 78 026% hal ini di karenakan range antar daya turbin dan daya air pada variasi ini pemiliki nilai terkecil sehingga berdasarkan persamaan efisiensi semakin kecil range antar daya air dan daya turbin maka efisiensi yang di hasilkan akan semakin besar . Hasil yang didapatkan selanjutnya dianalisis dengan menggunakan metode Taguchi berdasarkan respon means (M) tertinggi dan paling optimal yang berada pada variasi kecepatan aliran pada level 1 yaitu 2 2 m/s dan jarak antar turbin pada level 3 yaitu 15 cm. ANOVA (Analisys of Varians) dengan Orthogonal Array (OA) L9 dan didapatkan kontribusi terbesar adalah variabel kecepatan aliran yaitu sebesar 97 41% sedangkan pada variabel jarak antar turbin menghasilkan kontribusi sebesar 1 46% hal ini di karenakan pada variasi kecepatan turbin mempengaruhi hasil dari kedua turbin sedangkan pada jarak antar turbin lebih mempengaruhi pada turbin 2.

Informasi Detail

DDC

SKRIPSI DIGITAL

Prodi

Universitas Negeri Malang. Program Studi Teknik Mesin, 2022.

Deskripsi Fisik

xv, 81 lembar : ilus.

Bahasa

Indonesia

No Reg

0983/RS/22

Edisi

Skripsi (Sarjana)--Universitas Negeri Malang. 2022

Subjek

1. TURBIN AIR - PERORMA
2. WATER TURBINE - PERFORMANCE

Pembimbing

1. Dr. Retno Wulandari, S.t., M.t.; 2. Redyarsa Dharma Bintara, S.t., M.sc

Lampiran Berkas