Optimasi Desain Mikrohidro Gravitational Water Vortex Turbine Dengan Metode Computational Fluid Dynamics

Afriyani, Rita (2022) Optimasi Desain Mikrohidro Gravitational Water Vortex Turbine Dengan Metode Computational Fluid Dynamics. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 01111840000036_Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Pembangkit listrik tenaga mikrohidro (PLTMH) merupakan pembangkit listrik skala kecil yang menghasilkan daya kurang dari 100 kW. Salah satu PLTMH yang cocok di bangun di Indonesia adalah jenis vortex seperti yang ada di Desa Duren, Kecamatan Gading, Kabupaten Probolinggo, Jawa Timur. PLTMH jenis vortex dipilih karena kebutuhan akan head dan debit alirannya rendah. Namun PLTMH di Desa Duren memiliki efisiensi rendah dari segi pengeluaran energinya. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk melakukan desain ulang terhadap PLTMH vortex di Desa Duren dan mengetahui desain optimum untuk PLTMH vortex dari beberapa variasi yang diterapkan. Penelitian dilakukan dengan melakukan optimasi desain PLTMH menggunakan metode Computational Fluid Dynamics (CFD) melalui software ANSYS CFX. Variasi desain yang digunakan yaitu bentuk basin, bentuk sudu, dan jumlah sudu. Desain basin dibuat silinder dan kerucut. Desain sudu dibuat bentuk sudu lurus dan sudu lengkung dengan jumlah sudu adalah 5 dan 7 bilah. Selain itu, turbin yang akan didesain adalah model single-stage dan two-stage. Desain dibuat dengan menggunakan software Solidworks yang kemudian di import ke software ANSYS CFX untuk dilakukan simulasi. Hasil simulasi berupa kecepatan aliran air dengan nilai maksimal yang diperoleh sebesar 59,74 m/s. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa desain yang paling optimum adalah desain dengan variasi basin silinder, sudu lurus 7 bilah, dan turbin single-stage. Berdasarkan hasil simulasi maka desain yang paling optimal direkomendasikan untuk digunakan pada pembangkit listrik tenaga mikrohidro di Desa Duren..
===================================================================================================================================
A micro hydro power plant (MHP) is a small-scale power plant that produces less than 100 kW of power. One of the MHP that is suitable to be built in Indonesia is the vortex type, such as the one in Duren Village, Gading District, Probolinggo Regency, East Java. Vortex type MHP was chosen because of the need for a head and low flow rate. However, the MHP in Duren Village has low efficiency in terms of energy expenditure. Therefore, this research was conducted to redesign the vortex MHP in Duren Village and know the optimum design for the vortex MHP from several variations applied. The research was conducted by optimizing the design of the MHP using the Computational Fluid Dynamics (CFD) method through the ANSYS CFX software. The design variations used are the shape of the basin, the shape of the blade, and the number of blades. The basin design is made of cylinders and cones. The design of the blade is made in the form of a straight blade and a curved blade with the number of blades being 5 and 7 blades. In addition, the turbines to be designed are single-stage and two-stage models. The design is made using Solidworks software which is then imported into ANSYS CFX software for simulation. The simulation results are in the form of water flow velocity with a maximum value obtained of 59.74 m/s. The results obtained indicate that the most optimum design is the design with a cylindrical basin variation, 7 blades straight blade, and a single-stage turbine. Based on the simulation results, the most optimal design is recommended for use in a micro-hydro power plant in Duren Village.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Computational Fluid Dynamics, Mikrohidro, Optimasi, Vortex Turbine, Computational Fluid Dynamics, Micro-hydro, Optimization, Vortex Turbine
Subjects:	Q Science > QC Physics T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Mr. Marsudiyana -
Date Deposited:	16 Dec 2025 09:41
Last Modified:	16 Dec 2025 09:41
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/128998

Actions (login required)

View Item