Perpustakaan Digital ITB

Indonesia memiliki potensi Energi Baru Terbarukan (EBT) yang besar. Penyokong terbesar pembangkit EBT adalah pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Menurut data Kementerian ESDM, per 2021, kontribusi PLTA mencapai 59% dari total kapasitas EBT. PLTA dituntut dapat terus beroperasi untuk menjaga ketersediaan listrik, baik pada saat beban dasar atau beban puncak. Kondisi di lapangan menunjukkan bahwa beban listrik bersifat fluktuatif. PLTA yang dioperasikan pada beban rendah akan menghasilkan getaran. Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan dan menganalisis turbin Francis PLTA Cirata yang dioperasikan pada beban parsial. Laporan tugas sarjana ini membahas terkait pemodelan dan simulasi turbin Francis menggunakan ANSYS Fluent yang berbasis Computational Fluid Dynamic (CFD). Turbin yang digunakan dalam penelitian ini yaitu turbin PLTA Cirata dengan kapasitas 126 MW. Pemodelan komponen spiral case, stay vane, guide vane, dan draft tube dibuat berdasarkan gambar teknik sedangkan model runner didapatkan dari hasil 3D scan. Model turbin Francis yang dibuat telah tervalidasi dengan baik dan dapat merepresentasikan kondisi aktual. Simulasi dilakukan pada berbagai kondisi beban parsial untuk mempelajari karakteristik aliran, pola kavitasi dan kinerja turbin. Hasil simulasi menunjukkan ketidakteraturan aliran, jumlah vortex yang banyak, dan kavitasi terbesar pada beban parsial 40%. Penambahan baffles pada dinding draft tube dapat mengurangi vortex rope serta menaikkan efisiensi sebesar 0,17%.