Simulasi Desain Turbin Cross-Flow untuk penampang aliran saluran terbuka bentuk Persegi, Setengah Lingkaran dan Trapesium

ABSTRAK

Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat. Pada air tersimpan energi potensial dan energi kinetik. Energi tersebut terbentuk menjadi tenaga air (hydropower), di mana energi tersebut diperoleh dari air yang mengalir. Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dalam wujud energi mekanik maupun energi listrik.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana simulasi desain turbin cross-flow untuk penampang aliran saluran terbuka bentuk setengah lingkaran, persegi, dan trapesium. Selain itu juga untuk mengetahui bagaimana pengaruh variasi jumlah sudu terhadap putaran, daya dan efisiensi desain turbin cross-flow untuk penampang aliran saluran terbuka bentuk setengah lingkaran, persegi, dan trapesium.

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Komputasi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang pada bulan Mei-September 2010. Sistem dimodelkan berdasarkan persamaan energi potensial yang dimiliki oleh air, dan persamaan diameter turbin yang disubstitusikan ke dalam persamaan jumlah sudu kemudian disimulasikan dengan menggunakan Matlab versi 7.0

Simulasi ini berisi tentang besarnya jumlah putaran, daya air, daya turbin dan efisiensi turbin untuk penampang aliran saluran terbuka bentuk setengah lingkaran, persegi, dan trapesium pengaruhnya terhadap variasi jumlah sudu pada turbin cross-flow. Dari data yang diperoleh dapat diketahui bahwa besarnya jumlah putaran, daya air, daya turbin dan efisiensi turbin dipengaruhi oleh debit air pada suatu penampang tertentu dan jumlah sudu pada turbin. Didapatkan dari hasil pengujian bahwa penampang trapesium merupakan penampang yang paling efisien sehingga dapat menghasilkan daya air dan daya turbin yang maksimal.

ABSTRACT

Water is energy source relatively easy to be founded around us. It has a potential and kinetic energy that being a hydropower, where it has been come from the water flows. This energy is useful in the form of mechanic and electric energy.

Thus, this study is aimed to know how the simulations of cross-flow turbine design for cross section of opened channel in the square, half circle and trapezium. Besides that, this is aimed to know how the effect of total blade variation to rotation, energy and efficiency of cross-flow turbine design for cross section of opened channel in the half circle, square, and trapezium.

This research was conducted in computational laboratory, physic department, science and technology faculty, the state Islamic university Maulana Malik Ibrahim of Malang on Mei-September 2010. The system model is based on equation of water potential energy and diameter turbine that substituted in equation of total blade, then simulated by using Matlab Version 7.0.

This simulation is about the total rotation, water energy, turbine energy, and turbine efficiency for cross section of opened channel in the half circle, square, and trapezium, and the effect of total blade variation to the cross-flow turbine. The data collecting shows that the number of total rotation, water energy, turbine energy, and turbine efficiency are affected by water debit of certain cross section and the total blade of turbine. From the experiments found that the cross section of trapezium is the most efficient one that can produce the significant water energy and turbine energy.