10/10/13

Desain Runner Turbin Francis - CFD

Fenomena aliran air pada runner dipelajari dengan menggunakan CFD. CFD - Computational Fluid Dynamic - adalah cabang dari mekanika fluida yang menggunakan algoritma dan metode numerik untuk menganalisa dan memecahkan maasalah yang berhubungan dengan aliran fluida. Ada dua cara untuk memprediksi performa dari runner : Eksperimen dan CFD. Prediksi performa dengan eksperimen memakan waktu lama dan berbiaya mahal, karena eksperimen dilakukan menggunakan model komponen-komponen turbin dengan skala yang lebih kecil. Eksperimen dapat menghasilkan nilai-nilai pengukuran tapi tidak dapat memecahkan akar permasalahan dari buruknya performa turbin. Di lain pihak CFD dapat menampilkan detail aliran fluida pada turbin termasuk fenomena seperti kavitasi, flow separation dan lainnya. Pembuatan model purwarupa tidak dibutuhkan sehingga mereduksi biaya dalam tahap penyelesaian proyek, untuk itu CFD saat ini menjadi alat maupun metode paling mumpuni dalam mendesain runner.

 
CFD dilakukan pada domain-domain dimana fluida berinteraksi dengannya : Spiral case, sudu pengarah, runner dan draft tube. Dari hasil CFD dapat diamati pergerakan fluida, arah maupun besarannya, tekanan fluida pada sudu maupun sepanjang potongan profilnya. Dari CFD pula dapat diperoleh kondisi operasi turbin - Head, debit dan putaran - maupun performa turbin.