ANALISIS NUMERIK PERFORMA TURBIN WELLS PROFIL NACA0020 PADA OSCILLATING WATER COLUMN (OWC) DENGAN VARIASI KEMIRINGAN SUDU DAN FLOW COEFFICIENT
MUHAMMAD GALIH ARDAMA, Ir. Fauzun, S.T., M.T., Ph.D., IPM., ASEAN Eng.
2024 | Skripsi | TEKNIK MESIN
Energi gelombang laut
merupakan salah satu sumber daya energi terbarukan yang sangat prospektif untuk
dikembangkan di Indonesia. Teknologi Oscillating Water Column (OWC)
adalah salah satu metode yang digunakan untuk mengonversi energi gelombang laut
menjadi energi listrik. Dalam sistem OWC, Turbin Wells digunakan karena
kemampuannya untuk beroperasi tanpa katup penyearah, sehingga sistem menjadi
lebih sederhana dan efisien.
Penelitian ini
membahas pengaruh variasi kemiringan sudu terhadap kinerja Turbin Wells dengan
profil NACA0020 pada variasi flow coefficient yang diperoleh dengan
memvariasikan kecepatan putar rotor pada kecepatan aksial yang konstan.
Simulasi dilakukan dengan perangkat lunak ANSYS untuk mendapatkan nilai torsi,
tekanan dan karakteristik aliran. Kondisi aliran fluida dalam penelitian ini
diasumsikan dalam kondisi steady, dengan permukaan sudu berada dalam
kondisi no slip. Domain yang dimodelkan hanya sebatas satu sudu dengan
kondisi batas periodic.
Penelitian ini
menunjukkan bahwa kemiringan sudu berpengaruh signifikan terhadap efisiensi
turbin Wells. Sudu dengan kemiringan 0° mencapai efisiensi tertinggi sebesar
47,38% pada flow coefficient 0,275, dengan aliran fluida yang cenderung
laminar dan stabil. Kemiringan sudu 2,5° menghasilkan efisiensi maksimal
sebesar 42,06% pada flow coefficient 0,2, dan dalam kondisi counter
flow mencapai 44,14% pada flow coefficient 0,275. Sudu dengan
kemiringan 5° memiliki efisiensi terendah, mencapai 39,22% pada flow
coefficient 0,2, namun dalam counter flow, efisiensinya meningkat
hingga 49,17% pada flow coefficient 0,275, tertinggi di antara semua
variasi. Meskipun demikian, efisiensi pada sudut kemiringan 0° lebih stabil
pada kedua jenis aliran. Aliran dengan flow coefficient rendah umumnya
laminar, sementara pada flow coefficient sedang hingga tinggi, aliran
menjadi lebih tidak stabil dan turbulen.
Kata Kunci : Turbin Wells, NACA0020, Efisiensi Turbin, Computational Fluid Dynamics, Kemiringan Sudu, Flow Coefficient.
