Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Rasio elektrifikasi yang belum sepenuhnya merata di Indonesia disebabkan karena sulitnya akses jaringan listrik untuk masuk ke daerah terpencil dan tertinggal. Sehingga dibutuhkan pembangkit tenaga listrik mandiri yang berasal dari energi baru dan terbarukan untuk memenuhi kebutuhkan listrik di daerah terpencil dan tertinggal. Dari sekian banyak sumber daya energi baru dan terbarukan, Turbin piko hidro dapat dijadikan salah satu alternatif. Hal ini disebabkan turbin pikohidro memiliki biaya pembuatan yang lebih murah, serta instalasi dan perawatan yang lebih mudah dibandingkan sumber lain seperti tenaga surya atau turbin angin. Penelitian ini dilakukan menggunakan perangkat halus Computational Fluid Dynamics (CFD) dimana penelitian ini bertujuan untuk membandingkan variasi rasio diameter dan head ( 1.5, 1.75, 2, 2.25 dan 2.5 D/H) ditambah dengan 1 variasi dari rekomendasi Bach untuk besaran diameter yaitu D = H +3.5m. Selanjutnya pengujian dilakukan menggunakan variasi ketinggian aliran masuk (512.5 mm, 600 mm dan 712.5 mm) pada roda air dengan D/H yang memiliki unjuk kerja terbaik. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh perubahan bentuk sudu roda air akibat perbedaan rasio D/H dan mengetahui dampak perubahan kecepatan aliran akibat perubahan ketinggian aliran masuk terhadap unjuk kerja turbin. Pada rasio D/H 2.25 menunjukan unjuk kerja yang lebih stabil pada kondisi kecepatan aliran air berbanding kecepatan tangensial roda air (U/Vt) yang bervariasi. Roda air dengan rasio D/H 2.25 menghasilkan efisiensi tertinggi sebesar 55% pada debit 0.32 m3/s, menghasilkan torsi sebesar 5134.07 Nm dengan putaran sebesar 6.49 RPM. Ketinggian aliran air masuk 512.5 mm pada roda air dengan rasio D/H 2.25 menghasilkan rerata unjuk kerja yang lebih baik dibandingkan dengan ketinggian aliran masuk yang lain. ......The electrification ratio is not evenly distributed in Indonesia due to the difficulty of access to the electricity network to remote and disadvantaged areas. So we need an independent power plant that comes from new and renewable energy to meet the need for electricity in remote and disadvantaged areas. From several new and renewable energy resources, Pico hydro turbines can be used as an alternative, because pico hydro turbines have cheaper manufacturing costs, as well as easier installation and maintenance compared to other sources such as solar power or wind turbines. This research was conducted using Computational Fluid Dynamics (CFD) software, this study aims to compare variations in diameter and head ratio (1.5, 1.75, 2, 2.25 and 2.5 D / H) plus 1 variation from Bach's recommendations for diameter breastshot ie D = H + 3.5m. Furthermore, testing using variations in the height of the inflow (512.5 mm, 712.5 mm and 600 mm) on the water wheel with D/H which has the best performance. This test was conducted to determine the effect of changes in the shape of the water wheel blade due to differences in the D/H ratio and to know the impact of changes in flow velocity due to changes in the inflow height on the performance of the turbine. The D/H ratio of 2.25 shows a more stable performance under conditions of water flow velocity compared to the tangential velocity of the water wheel (U/Vt ) which varies. The water wheel with a D / H ratio of 2.25 produces the highest efficiency of 55% at a discharge of 0.32 m3/s, producing a torque of 5134.07 Nm with a rotation of 6.49 RPM. The height of the inlet water flow 512.5 mm on the water wheel with a D/H ratio of 2.25 produces a better average performance compared to the other height of the inlet flow.

Abstrak :
Rasio elektrifikasi tahun 2022 mencapai 99,63% pada tahun 2022, sekitar 0,37% atau sebanyak 293 desa belum teraliri listrik. Kurangnya infrastruktur yang memadai untuk mempermudah distribusi memengaruhi besarnya biaya untuk mengalirkan listrik menuju daerah-daerah terpencil. Untuk mengatasi masalah tersebut, salah satu yang dapat dilakukan adalah dengan mengubah desa menjadi desa mandiri energi. Roda air langkah tengah skala piko memiliki potensi pembangkitan daya 5 kW pada tinggi head yang rendah dan cocok untuk dibangun pada daerah terpencil karena fleksibilitas dalam instalasi pada sistem perairan kecil, biaya distribusi dan instalasi terjangkau, dan pemeliharaan yang mudah. Studi ini bertujuan untuk menetahui peforma air langkah tengah skala piko dengan berbagai variasi sudu melengkung. Penelitian dilakukan menggunakan metode analitik dan numerik untuk mengetahui jari-jari kelengkungan yang optimal pada sudu dalam menghasilkan daya dan efisiensi yang maksimal. Metode analitik bertujuan untuk menghitung proporsi energi potensial dan kinetik terhadap daya keluaran sementara metode numerik bertujan untuk menemukan pendekatan terhadap hasil pada metode analitik dengan berbagai kalkulasi kerugian dan variabel yang tidak dapat dilakukan oleh metode analitik. Metode numerik pada studi ini menggunakan modul mesh motion ANSYS Fluent untuk mengetahui dampak dari kelembaman yang divariasikan melalui RPM roda air. Hasil dari kedua metode tersebut menghasilkan berbagai temuan, dari metode analitik, didapatkan daya tertinggi dihasilkan oleh variasi kelengkungan 350 mm dengan besar daya 101.36 W yang diakibatkan oleh kemampuan penampungan air yang lebih besar dibandingkan variasi lainnya. daya kinetik tidak berpengaruh signifikan terhadap hasil total analitikal. Daya total yang dihasilkan pada metode analitik didapatkan pada variasi 350 mm dengan daya sebesar 116,1 W. hasil numerik menunjukan hubungan antara variasi RPM dengan torsi yang didapat. Metode numerikal menunjukkan hasil grafik torsi pada setiap variasi dari 1,5 – 9 RPM cenderung landai pada variasi 350 mm yang menunjukkan peforma yang baik pada sudu dalam menangkap air masuk. Efisiensi yang terjadi pada tiap variasi kelengkungan sudu diantaranya, variasi kelengkungan 250 mm didapat 30,52%, variasi kelengkungan 300 mm didapat 29,09%, variasi kelengkungan 350 mm didapat 31,35%. Studi ini menyimpulkan besar kelengkungan sudu 350 mm memiliki peforma terbaik dalam mengeluarkan daya. Beberapa penelitian lanjut yang direkomendasikan diantaranya adalah studi terkait bentuk sudu yang optimal dalam menangkap air masuk pada lingkungan studi, studi terkait kelembaman dan kerugian yang terjadi pada roda air. ......The electrification ratio reached 99.63% in 2022, leaving about 0.37% or 293 villages still without electricity. The lack of adequate infrastructure to facilitate distribution affects the significant costs of supplying electricity to remote areas. To address this issue, one solution is to transform villages into self-sustaining energy villages. The mid-scale pico water wheel has the potential to generate 5 kW of power at low head heights and is suitable for deployment in remote areas due to its flexibility in small water system installations, affordable distribution and installation costs, and easy maintenance. This study aims to determine the performance of the mid-scale pico water wheel with various curved blade variations. The research employs analytical and numerical methods to identify the optimal radius of curvature on the blades for maximum power generation and efficiency. The analytical method aims to calculate the proportion of potential and kinetic energy to the output power, while the numerical method aims to find an approximation to the analytical results by considering various loss calculations and variables not accounted for in the analytical method. The numerical method in this study uses the mesh motion module in ANSYS Fluent to assess the impact of varying inertia through the water wheel's RPM. The results from both methods yield various findings. From the analytical method, the highest power is generated by the 350 mm curvature variation, producing 101.36 W of power due to its larger water storage capacity compared to other variations. The kinetic power does not significantly affect the total analytical output. The total power generated in the analytical method is obtained from the 350 mm variation, producing 116.1 W of power. The numerical results show the relationship between RPM variation and torque obtained. The numerical method demonstrates torque graph results for each curvature variation from 1.5 to 9 RPM, tending to flatten out at the 350 mm variation, indicating good performance in capturing incoming water. The efficiencies observed for each blade curvature variation are as follows: 250 mm curvature variation yields 30.52%, 300 mm curvature variation yields 29.09%, and 350 mm curvature variation yields 31.35%. The study concludes that the 350 mm blade curvature size exhibits the best performance in power generation. Further recommended research includes studies on the optimal blade shape for capturing incoming water in the study environment and investigations into inertia and losses occurring in the water wheel.

Abstrak :
ABSTRAK
Data statistik membuktikan bahwa sekitar 10 dari penduduk Indonesia tidak memiliki akses terhadap energi dan juga sumber energi karena jauh dari kehidupan yang mereka hidupi atau bisa dibilang di daerah tertinggal. Roda air langkah tengah bisa menjadi solusi untuk mengatasi masalah tersebut karena energi air memiliki potensi yang sangat besar bahkan hingga 19 GW untuk skala pikohidro. Untuk membuat hal tersebut menjadi kenyataan, studi ini akan membuat secara sistematis pembuatan dari buket, tempat terjadi konversi air mekanis yang terjadi, sehingga mudah di manufaktur dan juga akan membuktikan pengaruh dari energi terhadap fenomena konversi di roda air langkah tengah. Terdapat tiga kemungkinan terdiri dari roda lurus, centang, dan sirkular. Metode di CFD digunakan untuk menjawab dan menyimpulkan fenomena dan dengan bantuan fitur six DoF. Buket lurus memiliki efisiensi yang baik dibandingkan dengan rekayasa buket yang lainnya. Sebesar 120-Watt dari eksergi 318.8-Watt dengan efisiensi 37.6 . Perhitungan analitik mempunyai power output sebesar 192-Watt sehingga memiliki error perhitungan sebesar 72 Watt. Buket dengan bentuk circular megenerasikan 43.05-Watt dengan efisiensi 13.5 lebih baik daripada circular buket sebesar 6 . Namun rekonsiderasi pembentukan roda centang dipakai untuk eksperimental karena bentuk buket ini memiliki tekanan yang besar diawal sehingga air dapat masuk lebih banyak daripada yang lainnya. Penjelasan secara ANOVA dua factor digunakan untuk meyakinkan bahwa adanya pengaruh energi kinetik dan juga bentuk buket terhadap peningkatan performa roda air langkah tengah.

---

ABSTRACT
Approximately, almost equal to equal 10 peoples of Indonesia do not have energy access because the energy sources are far away which they live or categorize remote area. Breastshot waterwheel can become the solution for this problem because water energy potency until 19GW. To enable its use, this study will develop a simple bucket shape that is easy to manufacture but the efficiency remains to be considered and proves whether the energy contributes to the energy conversion process. There are three possible buket shape which consist straight, circular, and thick. The CFD method is used to answer the actual physical phenomenon with six DoF feature. From the study, the results obtained that straight bucket has better efficiency that other buckets. The numerical results give the analysis that this bucket make rotation and torsion high than others. The generated power has amount 120 Watt with the potential energy is 318.8 Watt or efficiency is 37.6 . Analytical power output net 192 Watt which have the different 72 Watt error from simulation. On the circular bucket, the power generated is 43.05 Watt and efficiency is 13.5 better than thick bucket 19.3 Watt or 6 . ANOVA two factor without replication ensures there is no effect of kinetic energy inlet velocity on the energy conversion process. Thus, straight bucket recommended to use because generated power higher and easier manufacture than others.