Simulasi Turbin air menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD)

Desain turbin air telah banyak dibahas dalam buku-buku teori mekanika fluida, baik performanya maupun karakteristik aliran fluidanya. Dalam referensi-referensi tersebut banyak disediakan persamaan-persamaan untuk menentukan hubungan antar-parameter seperti efisiensi, daya, torsi, energi potensial dari fluida serta hubunganya dengan efisiensi turbin.

Namun, prediksi dari parameter-parameter tersebut kadang kala terdapat variabel-variabel yang tidak dapat dihitung secara analitis, misalkan saja koefisien daya atau torsi yang dihasilkan pada rpm dan kecepatan fluida tertentu karena adanya interaksi fluida 3D yang kompleks serta pola-pola aliran yang tidak ideal, seperti turbulensi, vortex, gelombang free surface dan interaksi antara turbin dengan komponen sekunder lainya. Parameter-parameter tersebut secara umum dihitung menggunakan data-data empiris dari uji laboratorium baik menggunakan water tunnel, setup laboratorium maupun uji lapangan langsung yang cukup memakan waktu dan biaya karena fleksibilitasnya yang rendah.

Salah satu metode yang cukup populer, yang memadukan antara perhitungan teori analitis dengan eksperimen adalah menggunakan eksperimen numerik yang dalam kasus mekanika fluida dikenal dengan istilah Computational Fluid Dynamics (CFD). Metode ini memodelkan turbin secara 3D menggunakan komputer, kemudian model tersebut disimulasikan terhadap aliran fluida yang ada di sekitaranya, sehingga dapat diperoleh solusi-solusi seperti torsi, daya dan efisiensi secara lebih komprehensif karena mempertimbangkan pola aliran 3D maupun interaksi-interaksi dengan komponen-komponen sekitarnya yang dapat mempengaruhi aliran.

Dewasa ini, metode CFD sudah sangatlah berkembang, sehingga perhitungan aliran-aliran turbulen yang kompleks dapat dimodelkan dengan cukup akurat, bahkan aliran dua fasa yang terjadi misalkan pada turbin air vortex maupun cross flow dapat dimodelkan secara real tanpa penyederhanaan perhitungan satu fasa.

Berikut adalah contoh project-project turbin air dengan CFD:

SIMULASI CFD TURBIN AIR PADA SUNGAI

simulasi permodelan free surface gelombang turbin air dengan CFD openFOAM
analisis tinggi gelombang free surface turbin air dengan CFD openFOAM
Simulasi kecepatan gelombang free surface turbin air dengan CFD openFOAM

SIMULASI CFD PADA TURBIN AIR VORTEX (MICROHIDRO)

Simulasi kecepatan gelombang free surface turbin vortex dengan CFD openFOAM
Simulasi ketinggian gelombang free surface turbin vortex dengan CFD openFOAM

>>KLIK DI SINI UNTUK JASA SIMULASI CFD PADA TURBIN AIR!

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Author: Caesar Wiratama

caesar@aeroengineering.co.id +62 821-3868-4162

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *