Analisis Numerik Pengaruh Desain Kanal Inlet Terhadap Performansi Aliran Vortex pada Gravitational Water Vortex Power Plant (GWVPP)

Abstract

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMh) berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia. Kualitas aliran vortex dipengaruhi beberapa parameter, antara lain kecepatan tangensial, vortex height, dan vortex strength. Pada penelitian ini, dirancang 2 tipe kanal, yaitu tipe kanal tangensial dan tipe kanal wrap around dengan total 11 variasi sudut. Studi numerik menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) dilakukan untuk menganalisis parameter terkait. Terdapat 4 variasi flow rate yang digunakan yaitu 0.002, 0.004, 0.006, dan 0.008 m3/s. Terdapat beberapa parameter yang ditinjau, yaitu vortex height, air core, kecepatan, dan vortex strength. Pada kanal tipe tangensial dengan flow rate 0.008 m3/s, didapatkan peningkatan vortex height pada tipe E (174o) dengan tipe F (tanpa deflektor, 180o) yaitu 1.15%. Sedangkan antara tipe A (152o) dengan tipe E, peningkatan vortex height sebesar 8.02%. Pada kanal wrap around, peningkatan vortex height pada tipe G (90o) dengan tipe K (180o) yaitu 11.49%. Kecepatan tangensial memengaruhi bagaimana kekuatan sirkulasi atau vortex strength dari suatu aliran. Semakin mendekati pusat aliran, maka nilainya semakin tinggi. Namun ketika berada di pusat basin (r = 0), nilai kecepatan tangensial akan bernilai mendekati 0. Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan, didapatkan bahwa pada sudut masukan yang kecil menghasilkan kualitas aliran vortex yang lebih baik, karena terdapat peningkatan level ketinggian air. Sedangkan untuk perbandingan antar tipe kanal, didapatkan hasil bahwa kanal tipe wrap around menghasilkan kualitas aliran vortex karena aliran air memasuki basin secara melingkar, yang menciptakan pola aliran spiral dan mempermudah pembentukan vortex.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).