Simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD) Pada Turbin Screw Archimedes Skala Kecil

Abstract

Turbin Sekrup Archimedes (The Archimedes screw turbine) dapat menjadi perangkat yang populer untuk menghasilkan listrik dari tenaga hidrolik di tempat dengan head yang sangat rendah atau hampir tanpa head. Saat ini, banyak peneliti tertarik pada pengembangan AST karena dianggap sebagai teknologi baru. Pada artikel ini, kinerja AST diselidiki secara numerik menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk menilai kecepatan rotasi sekrup yang berbeda, laju aliran volume, dan sudut kemiringan. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa pengaruh sudut poros turbin dengan data simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD) menggunakan software Ansys Academic Student 2021 R1. Model numerik divalidasi menggunakan data eksperimen, menunjukkan bahwa hasil yang dihitung menggunakan 2 juta sel mesh menghasilkan kesalahan relatif 0,69% untuk laju aliran volume 0,003 m³/s, dan kemiringan sudut (22 dan 35ᵒ). Simulasi digunakan untuk menilai bagaimana torsi mekanik dan efisiensi berubah dengan laju aliran volume dan sudut kemiringan. Berdasarkan hasil, CFD adalah alat yang andal untuk studi perilaku AST, memprediksi kinerjanya, dan memvisualisasikan bidang tekanan dan kecepatan. Hasil simulasi menunjukkan effisiensi optimum pada kemiringan sudut turbin 35^o pada jarak pitc 200 mm adalah sebesar 50%.