Simulasi Pengaruh Bentuk dan Jumlah Sudu Kincir Air Undershot Terhadap Kecepatan Sudut Melalui Metode Computation Fluid Dynamics (CFD) Menggunakan Software ANSYS Fluent

Abstract

Kincir air merupakan salah satu komponen yang dapat digunakan dalam membangkitkan energi listrik melalui pemanfaatan aliran air. Kinerja kincir air dapat dipengaruhi oleh beberapa parameter, seperti kelajuan aliran air, geometri sudu, dan jumlah sudu yang terpasang. Telah dilakukan simulasi mengenai pengaruh jumlah dan bentuk sudu terhadap kecepatan sudut kincir tipe undershot jika diterapkan pada aliran air pada sungai bawah Curug Sigay. Pengukuran kelajuan aliran air dilakukan menggunakan metode pelampung, dan rata-rata kelajuan yang diperoleh selanjutnya dijadikan sebagai velocity inlet. Metode CFD (Computational Fluid Dynamics) melalui software Ansys Fluent digunakan untuk memvisualisasikan kincir air undershot dengan sudu berbentuk datar dan lengkung berukuran 30 x 40 cm yang terendam air sedalam 25 cm. Hasil simulasi CFD, menujukan bahwa jumlah dan bentuk sudu berpengaruh terhadap kecepatan sudut kincir. Pada kincir dengan sudu berbentuk datar, kincir yang memiliki 6 sampai 10 sudu menghasilkan kecepatan sudut yang cenderung meningkat seiring peningkatan jumlah sudu, tetapi berlaku sebaliknya untuk kincir yang memiliki 10 sampai 15 sudu. Adapun pada kincir dengan sudu berbentuk lengkung, kecenderungan peningkatan kecepatan sudut seiring meningkatnya jumlah sudu terjadi untuk kincir yang memiliki 6 sampai 8 sudu, dan berlaku sebaliknya untuk kincir yang memiliki 8 sampai 15 sudu. Dengan kata lain terdapat nilai kecepatan sudut maksimum yang diperoleh pada jumlah sudu tertentu, yaitu 7,395 rpm untuk kincir dengan sudu datar yang memiliki 10 sudu, dan 8,761 rpm untuk kincir dengan sudu lengkung yang memiliki 8 sudu. Dengan demikian, kincir dengan sudu lengkung lebih berpotensi untuk menghasilkan kecepatan sudut yang lebih besar dibandingkan sudu datar.