Perpustakaan Digital ITB

Pemerintah Indonesia merencanakan peningkatan kapasitas pembangkitan listrik Energi Baru dan Terbarukan (EBT) sebesar 35 GW pada periode 2021-2030 untuk mempercepat Net Zero Emission pada tahun 2060. Banyak pembangkit listrik EBT yang memiliki sifat intermittent, sehingga PLTA bisa menjadi opsi untuk menjaga keandalan sistem. PLTA Cirata adalah pembangkit yang difungsikan sebagai penjaga keandalan sistem dengan kondisi operasi yang fleksibel, sehingga PLTA Cirata harus bisa menghasilkan nilai daya output yang bervariasi menyesuaikan dengan kebutuhan suplai sistem. Pada tugas sarjana ini, pemodelan dan simulasi numerik turbin Francis Cirata I dilakukan pada kondisi operasi beban parsial hingga beban berlebih, yakni pada beban operasi di atas 65 MW atau 50% dari rated output. Data spesifikasi umum didapatkan dari data runner Cirata I, lalu geometri turbin dimodelkan dengan menggunakan perangkat lunak 3D Computer Aided Design (3D CAD). Pada tahapan simulasi numerik, pembuatan meshing, penentuan kondisi batas, penentuan model simulasi, dan perhitungan iterasi dilakukan secara berurut dengan bantuan perangkat lunak berbasis Computational Fluid Dynamics (CFD). Hasil simulasi numerik menunjukkan galat sebesar 5,33% terhadap data commissioning test dan 1,52% terhadap data spesifikasi Cirata I, sehingga simulasi numerik dapat menggambarkan kondisi operasi aktual dari turbin. Efisiensi maksimum hasil simulasi sebesar 91,545% dan karakteristik pada part load hingga overload dapat ditentukan. Fenomena yang terjadi antara lain indikasi reverse flow, kavitasi, flow separation dan channel vortex.