NUMERICAL SIMULATION EFECT OF SLUDE ANGLE TILT ANGLE SLOPE TOWARD VORTEX FLOW TURBINE PERFORMANCE
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah salah satu pembangkit listrik yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi mekanik. Ada banyak macam pembangkit listrik tenaga air ini, salah satunya adalah pembangkit mikrohidro. Indonesia memiliki banyak kekayaan alam yang dapat dimanfaatkan sebagai mikrohidro seperti, saluran irigasi, sungai dan air terjun.
Penelitian ini, menggunakan model turbin air jenis aliran vortex sudu berpenampang plat datar dengan dimensi yang sama dengan model sebenarnya. Geometri kemiringan sudut sudu diubah sehingga didapatkan hasil dari kinerja turbin. Metode penelitian yang digunakan adalah simulasi numerik pada kondisi steady dan unsteady menggunakan software CFD (Computional Fludi Dynamic) yaitu Ansys Fluent 19.2 dengan menvariasikan jumlah kemiringan sudut sudu. kemiringan sudut sudu yang digunakan 0, 7,5, 15, 22,5 , 30, 37.5 , 45. Mesh yang digunakan model Test/Hybrid Tgrid atau segitiga. Model turbulen yang digunakan k-omega standard dengan variasi Reynold Number 4,04 * 10 ; 4,18*10 ; 4,46*10 ; 4,95*10. Data hasil yang dianalisa adalah daya turbin, efisiensi turbin, velocity contour, velocity streamline, dan pressure contour.
Hasil dari penelitian turbin aliran vortex poros vertical dengan variasi kemiringan sudut sudu berpenampang plat datar ini adalah daya tertinggi pada kemiringan sudut 37,5 pada RE 4,46*10 sebesar 45,01 watt. Sedangkan efisiensi tertinggi pada kemiringan sudut 37,5 pada RE 4,46*10 sebesar 70,25 %. Dari hasil analisis tersebut bahwa variasi kemiringan sudut sudu memiliki pengaruh terhadap kenaikan daya pada turbin aliran vortex, hal ini dikarenakan arah jatuh aliran yang mengenai permukaan sudut sudu mendekati tegak lurus sehingga membuat putaran turbin lebih cepat dibandingkan dengan turbin tanpa menggunakan variasi kemiringan sudut.
Kata kunci : Vortex, Kemiringan Sudut Sudu, CFD
Hydroelectric power plant (PLTA) is a power plant that utilitiez water flow to be converted into mechanical energy. There are many types of hydroelctric power plants, one of which is a micro-hydro generator. Indonesia has a lot of natural resources that can be utilized as micro-hydro, such as irrigation channels, rivers, and waterfalls.
This study uses a turbine model with a flat plate with the same dimensions as the actual model. The slope angle geometry is changed so that the blade angle slope variation, power value, and efficiency are obtained in the turbine. the research method used is numerical simulation under steady and unsteady conditions using CFD (Computional Fluid Dynamic) software, Ansys Fluent 19.2 by varying the number of blade angles in the vertical shaft vortex flow turbine. The slopes angle of the flat plate used is 0, 7,5, 15, 22,5 , 30, 37.5 , 45. The mesh used is a Test/Hybrid TGrid or triangle model. The turbulent model used k-omega standard with variation of Reynold Number 4,04 * 10 ; 4,18*10 ; 4,46*10 ; 4,95*10. The result data analyszed are turbine power, turbine eficency, velocity contour, velocty streamline, and pressure countour.
The results of the study of vertical shaft vortwex flow turbines with variations in the angle of the flate plate blades are the highest power produced is the this vortex flow turbines namely at 37,5 blade angle at 4,46*10 reynold number of 45,01 watts. While the highest efficiency obtained in the vortex flow reaction turbine is at a slope of 37,5 blade angle at 4,46*10 reynold number of 70,25%. From the result of the increase in power in the vortex reaction turbine, this is because the direction of flow falling on the surface of the blade angle approaches perpendicular to make the turbine spin faster than the turbine without using angular tilt variations.
Keywords : Vortex, Angle of Slope, CFD