Hukum Konservasi Momentum Hukum Konservasi Energi

Dari gambar di atas, menghasilkan rumusan : Penyelesaian persamaan di atas dengan faktor pembagi dari ฀x฀y, sehingga :

2.5.2 Hukum Konservasi Momentum

Hukum kekekalan momentum adalah salah satu hukum dasar yang ada dalam ilmu Fisika. Hukum ini menyatakan bahwa “Momentum total dua buah benda sebelum bertumbukan adalah sama setelah bertumbukan”. Pernyataan ini mengisyaratkan bahwa nilai momentum total ketika benda bertumbukan adalah konstan atau tidak berubah. Untuk memahami hukum ini, dapat kita mulai dengan memahami Hukum kedua Newton. Fx dan α x merupakan resultan gaya dan percepatan pada sumbu x. Dengan mensubstitusikan semua gaya yang tergambar pada gambar dan menggunakan a x = Du Dt, maka, dapat disusun persamaan. Gambar. 2.18 Elemen fluida pada konservasi momentum dua dimensi UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2.5.3 Hukum Konservasi Energi

Pada bagian ini , prinsip ketiga bahwa energi memiliki kekekalan, dimana energi dalam E adalah penjumlahan fluks panas Q dan kerja W : Gambar. 2.19 Kerja elemen pada sumbu - x Sesuai dengan definisi dan gambar di atas, kerja yang terjadi pada searah sumbu x dapat dihitung dengan rumusan : Penyelesaian persamaan ini dengan definisikan ฀V ฀฀x฀y฀z UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Gambar. 2.20 Fluks panas pada permukaan elemen fluida Ada dua sumber panas pada fluks panas, pertama adalah panas di dalam elemen, seperti, penyerapan, reaksi kimia atau radiasi. Kedua adalah perpindahan panas pada elemen pada permukaan karena perbedaan temperatur, dimanapanas pada elemen disimbolkan dengan q x , q y dan q z . sehingga dapat disusun persamaan : Hasil dari penyelesaian persamaan : UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Gambar 2.21 Diagram Alir Penelitian Survei Instalasi PLTMH Mengamati Cara Kerja Instalasi PLTMH Pengambilan Data dan Hasil Pengamatan AnalisaPerhitungan Data dan Simulasi dengan CFD Penulisan Laporan Hasil Penelitian dan Simulasi Kesimpulan dan Saran UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Umum

Salah satu alternatif yang ekonomis untuk membangun pembangkit listrik tenaga air skala kecil adalah dengan menggunakan pompa sebagai turbin. Biasanya pompa digerakkan oleh motor listrik untuk menaikkan sejumlah air sampai ketinggian tertentu. Pada aplikasi pompa sebagai turbin, prinsip kerja pompa dibalik yaitu diberi jatuhan air dari ketinggian tertentu untuk memutar impeller baling – baling pompa. Putaran impeller ini akan diteruskan untuk memutar generator sehingga dihasilkan tenaga listrik. Aliran air yang digunakan berasal dari tangki penampungan bawah TPB terletak di lantai satu laboratorium dipompakan ke tangki penampungan atas TPA oleh satu unit pompa pengumpan. Kapasitas aliran debit air yang akan diumpankan dapat diatur melalui sebuah katup pengatur gate valve sesuai dengan kebutuhan. Gaya gravitasi menyebabkan fluida cair mengalir dari satu tempat yang relatif tinggi menuju tempat yang relatif lebih rendah.. Kemudian daya air ini akan masuk melalui saluran suction sisi masuk pada pompa dan memutar impeller pompa. Maka zat cair mendorong sudu – sudu agar dapat berputar sehingga daya impeller akan diberikan untuk memutar poros pompa. Zat cair yang keluar melalui impeller akan disalurkan keluar pompa melalui saluran suction sisi isap. Untuk penelitian ini, TPA yang digunakan berada pada dua tempat yaitu di lantai tiga laboratorium dengan ketinggian 9,29 m dan pada lantai dua laboratorium dengan ketinggian 5,18 m diukur dari poros PAT ke tangki penampungan. Dari uraian di atas, jelas bahwa penggunaan pompa sebagai turbin PAT dapat mengubah energi potensial fluida menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Selanjutnya daya poros ini akan diteruskan oleh suatu sistem transmisi dalam hal ini digunakan transimsi sabuk ke generator dan diubah menjadi energi listrik. Pada penelitian ini persamaan – persamaan aliran yang digunakan adalah seperti yang dinyatakan dalam literatur. Namun, karena persamaan – persamaan dalam literatur sangat terbatas dan geometri yang sederhana, maka dalam pengujian ini menggunakan sistem simulasi dengan menggunakan perangkat lunak komersial CFD UNIVERSITAS SUMATERA UTARA