1.2 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dilakukan penelitian dalam skripsi ini adalah : 1.
Untuk menganalisa bentuk aliran yang terjadi dalam rumah turbin vortex
dengan kriteria :
a. Perbedaan ketinggian air.
b. Perbedaan diameter lubang buang.
2. Untuk mengetahui kecepatan dan daya air yang terjadi di dalam rumah
turbin vortex.
1.3 MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah : 1.
Dapat mendesain dan menganalisa rumah turbin vortex dengan menggunakan software.
2. Mengurangi biaya dan waktu dalam perancangan.
3. Sebagai acuan untuk penelitian selanjutnya dalam memodifikasi rumah
turbin vortex. 4.
Dapat mengetahui dan mempelajari aliran vortex fluida.
1.4 BATASAN MASALAH
Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah pada : 1.
Membuat design rumah turbin vortex dengan menggunakan software Solidwork.
2. Melakukan analisa fluida rumah turbin vortex dengan menggunakan
software ANSYS. 3.
Membandingkan hasil perhitungan dengan menggunakan CFD dengan hasil teoritis.
1.5 METODOLOGI PENELITIAN Adapun metode pengumpulan data dalam skripsi ini adalah sebagai berikut :
1. Pengujian
Universitas Sumatera Utara
Penulis melakukan simulasi pengujian pada rumah turbin yang dialiri air pada software FLUENT – ANSYS, untuk memperoleh data berupa
ketinggian air head, kecepatan dan aliran fluida turbin vortex itu sendiri. 2.
Studi Pustaka a.
Membaca dan mempelajari buku-buku literature untuk dapat mengetahui dasar teori yang berhubungan dengan permasalahan
yang dibahas. b.
Melakukan diskusi dengan dosen pembimbing dan sesama mahasiswa.
3. Simulasi Rumah Turbin Vortex
a. Mendesign model rumah turbin vortex dengan Solidwork.
b. Melakukan proses Import rumah turbin vortex ke FLUENT ANSYS
dan menentukan domainnya. c.
Melakukan proses diskritisasi berupa meshing pada rumah turbin vortex.
d. Menentukan Solution Solver berupa menentukan jenis aliran,
menentukan kondisi batas, pengaturan simulasi dan menjalankan simulasi.
e. Menganalisa hasil simulasi rumah turbin vortex, yaitu mendapatkan
kontur kecepatan, dan data hasil simulasi dari CFD. f.
Melakukan analisa perhitungan hasil simulasi.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Agar penyusunan skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan mempermudah pembaca memahami tulisan ini, maka skripsi ini dibagi dalam 5
bab.
BAB I : PENDAHULUAN
Bab memuat latar belakang permasalahan, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi, dan sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Universitas Sumatera Utara
Bab ini berisikan tinjauan pustaka dari vortex dan jenis-jenis vortex, yang membahas hal mendasar fluida yang nantinya terjadi pada turbin vortex.
Kemudian dilanjutkan kepustakaan turbin air secara umum, teori dari turbin vortex, lalu pembahasan tentang metode Perhitungan Dinamika Fluida atau
Computational Fluid Dynamics CFD.
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisikan tentang metodologi penelitian yang membahas proses simulasi mulai dari pre-processing, menentukan Solution Solver kemudian
menjalankan Run.
BAB IV : PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA DATA
Bab ini berisikan hasil Penelitan serta analisis dengan perangkat lunak CFD yang ditunjukkan dengan bentuk kontur kecepatan pada rumah turbin vortex.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisikan kesimpulan dan saran yang didapat penulis dalam penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Vortex
Dalam dinamika fluida, vortex adalah sebuah daerah di dalam fluida dimana sebagian besar aliran bergerak memutar pada terhadap sumbu yang imajiner. Pola
gerakan disebut aliran vortex.Vortex terbentuk oleh fluida termasuk cairan, gas, dan plasma. Beberapa contoh umum adalah lingkaran asap, pusaran air yang
sering timbul pada gerakan perahu, angin pada badai dan tornado, atau sayap pesawat terbang.
Vortex adalah sebuah komponen utama dalam aliran turbulen. Dengan tidak adanya gaya luar, gesekan viskos dalam cairan cenderung membuat aliran menjadi
kumpulan yang disebut vortisitas irrotasional. Dalam pusaran tersebut, kecepatan fluida yang terbesar berada di samping sumbu imajiner, dan penurunan kecepatan
berbanding terbalik terhadap jarak dari sumbu imajner. Pusaran sangat tinggi di wilayah inti sekitar sumbu, dan hampir nol di ujung pusaran; sementara tekanan
turun tajam saat mendekati wilayah itu. Setelah terbentuk, vortex dapat berpindah, meregang, berputar, dan berinteraksi secara kompleks. Sebuah Vortex bergerak
membawa serta momentum sudut dan linier, energi, dan massa di dalamnya. Dalam pusaran stasioner, maka streamlines dan pathlines tertutup. Dalam pusaran
bergerak atau berkembang, streamline dan pathlines biasanya bergerak spiral.
[2]
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Aliran Vorteks
2.2 Klasifikasi Vortex
Kategori