Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Turbin air propeller tipe open flume merupakan solusi potensial untuk sistem pembangkit listrik tenaga air (PLTA) skala piko di daerah terpencil. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh rasio pitch to chord (p/c) terhadap performa hidrolik turbin, khususnya dalam hal torsi, daya, dan efisiensi. Variasi dilakukan melalui dua pendekatan: pertama, dengan memodifikasi panjang chord sudu pada jumlah sudu tetap, dan kedua, dengan memodifikasi jumlah sudu pada panjang chord tetap. Analisis dilakukan melalui pendekatan analitis berbasis segitiga kecepatan serta simulasi numerik menggunakan ANSYS Fluent dengan model turbulensi SST k–ω. Hasil menunjukkan bahwa konfigurasi dengan rasio p/c sebesar 0.8 (chord 0.0982 m) dan konfigurasi 6 sudu (p/c = 0.83) memberikan performa tertinggi, dengan efisiensi numerik mencapai 55.54% dan torsi maksimum 3.84 Nm pada 1100 RPM. Sebaliknya, rasio p/c yang terlalu tinggi (1.66) menyebabkan hilangnya efisiensi akibat distribusi aliran yang tidak optimal. Penelitian ini merekomendasikan rasio p/c optimal berada pada kisaran 0.8–1.0 untuk turbin open flume skala piko dalam rangka meningkatkan efisiensi sistem dan mendukung elektrifikasi daerah terpencil.

---

The open flume-type propeller water turbine presents a promising solution for small-scale hydropower systems (pico-hydro) in remote areas. This study aims to evaluate the effect of the pitch-to-chord ratio (p/c) on the hydraulic performance of the turbine, specifically in terms of torque, power output, and efficiency. Two variation approaches were implemented: first, by modifying the blade chord length while keeping the number of blades constant, and second, by varying the number of blades with a constant chord length. The analysis was conducted using both an analytical approach based on velocity triangle theory and numerical simulations employing the SST k–ω turbulence model. The results show that a configuration with a p/c ratio of 0.8 (chord length of 0.0982 m) and another configuration with 6 blades (p/c = 0.83) achieved the highest performance, yielding a numerical efficiency of up to 55.54% and a maximum torque of 3.84 Nm at 1100 RPM. Conversely, excessively high p/c ratios such as 1.66 led to a decline in efficiency due to suboptimal flow distribution and increased fluid losses. The study recommends an optimal p/c ratio range of 0.8–1.0 for open flume propeller turbines to enhance system efficiency. "

"ABSTRAKTurbin mikrohidro cross flow dengan inovasi fabrikasi dan bahan komposit menjadi fokus studi ini. Tujuan keseluruhan adalah memperoleh kinerja keseluruhan yang baik pada aspek design sampai pada pengoperasiannya. Hasil menunjukkan mikrohidro yang dikembangkan masih cukup rendah output dan efisiensi, hal-hal ini dikaji dalam studi ini untuk pengembangan lebih baik.

---

ABSTRACT

Cross-flow water turbine and using of composite materials are the focus of this study.

The overall objective is to obtain the high performance in all aspect of design and fabrication. The results have shown the advantages of this microhydro power plant, at the other side there are still problem which influence the efficiency"

"Daerah terpencil merupakan daerah yang terisolir secara geografis sehingga tingkat aksesibilitasnya sangat rendah. Sebagian besar daerah ini berpenduduk sedikit dan belum terlistriki karena aksesnya yang jauh dari jaringan listrik terkoneksi nasional. Untuk itu dibutuhkan suatu pembangkit listrik mandiri berskala mikro yang dapat memenuhi kebutuhan listrik lokal. Turbin open flume merupakan suatu jenis turbin air berskala mikro yang cocok digunakan pada daerah terpencil dengan karakteristik geografi bergunung-gunung karena pembuatannya yang sederhana dan perawatannya yang mudah. Tinggi jatuh air yang dapat digunakan turbin ini berkisar antara 2 - 10 m sehingga memiliki cakupan daerah penggunaan yang luas. Berdasarkan proses perancangan secara analitis dihasilkan suatu turbin open flume berkapasitas 1 kW dengan diameter 0,3 m, diameter hub 0,12 m, jumlah sudu jalan 6, dan efisiensi total 50 %.

---

Remote area is an area which is isolated by geographic, so it has very poor

accessibility. Most of this area is low human population and has not got electricity

due to their far location from national gridline. For that reason a standalone power

plant that can fulfill local electricity demand is needed. Propeller open flume

turbine is a micro scale water turbine system which is suitable to be applied on

remote area that has mountainous characteristics due to its simple production

process and ease of maintenance. Head that can be used by this turbine is around 2

- 10 m, so it has a wide range of user. Based on analytical design process, resulted

an open flume turbine which has 1 kW capacity with total diameter 0.3 m, hub

diameter 0.12 m, number of runner blade 6, and total efficiency 50%."

"Turbin air vorteks gravitasi (Gravitational Water Vortex Turbine/GWVHT) merupakan solusi potensial untuk pembangkitan listrik skala piko di daerah dengan tinggi jatuh rendah. Studi ini bertujuan menganalisis pengaruh rasio tinggi turbin terhadap tinggi basin (0.35, 0.45, dan 0.55) terhadap performa turbin, dengan fokus pada distribusi tekanan, kecepatan aliran, dan pembentukan inti udara. Metodologi yang digunakan meliputi pendekatan analitik dengan model Rankine vorteks serta simulasi numerik CFD menggunakan model multi fasa volume of fluid dan turbulensi k-ω SST dalam domain aliran terbuka. Hasil analitik menunjukkan bahwa konfigurasi 0.55 terhadap tinggi basin menghasilkan kecepatan tangensial tertinggi (7.65 m/s) dan efisiensi teoritis maksimum (99.69%). Simulasi CFD menunjukkan bahwa konfigurasi tersebut memiliki torsi tertinggi (190.99 Nm) dan efisiensi tertinggi (45.36%) pada 70 rpm, dengan pola aliran spiral yang merata dan inti udara yang stabil. Sebaliknya, konfigurasi 0.55 terhadap tinggi basin menunjukkan kestabilan yang lebih baik pada rentang putaran tinggi, meskipun dengan efisiensi lebih rendah. Kesimpulannya, peningkatan tinggi turbin relatif terhadap basin memperkuat interaksi fluida dan sudu, meningkatkan efisiensi konversi energi secara signifikan hingga titik optimum, namun berisiko mengalami vortex breakdown pada kecepatan tinggi.

---

The Gravitational Water Vortex Turbine (GWVHT) presents a promising solution for pico-scale electricity generation in low-head areas. This study aims to analyze the effect of the turbine height-to-basin height ratio (0.35 , 0.45 , and 0.55 ) on turbine performance, focusing on pressure distribution, flow velocity components, and air core formation. The methodology includes an analytical approach using the Rankine vortex model and numerical simulations via CFD with a multiphase VOF model and k-ω SST turbulence model in an open-channel flow domain. Analytical results indicate that the 0.55 configuration yields the highest tangential velocity (7.65 m/s) and maximum theoretical efficiency (99.69%). CFD simulations confirm that this configuration also produces the highest torque (190.99 Nm) and efficiency (45.36%) at 70 rpm, with a well-formed spiral flow pattern and stable air core. In contrast, the 0.35 configuration demonstrates better operational stability at higher rotational speeds but with lower efficiency. In conclusion, increasing turbine height relative to the basin enhances fluid-blade interaction and significantly improves energy conversion efficiency up to an optimal point, although it poses a risk of vortex breakdown at higher speeds."