Perpustakaan Digital ITB

Pompa sentrifugal merupakan peralatan fluida yang sangat vital di industri, namun peningkatan head sering kali berbanding terbalik dengan efisiensinya. Konflik antar-parameter ini menyebabkan keputusan desain geometris impeler secara konvensional sering kali bersifat kurang optimal. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh geometri sudu serta melakukan optimasi multi-objektif simultan untuk memaksimalkan head dan efisiensi hidrolik pompa di Laboratorium Mesin Fluida FTMD ITB. Metodologi dilakukan dengan mengintegrasikan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) menggunakan ANSYS CFX dan algoritma Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) pada MATLAB. Geometri awal impeler diperoleh melalui pemindaian 3D. Dataset simulasi dengan model turbulensi Shear Stress Transport (SST) digunakan untuk melatih surrogate model berbasis Gaussian Process Regression (GPR) sebelum dieksekusi menggunakan NSGA-II untuk menghasilkan kurva Pareto optimal. Hasil optimasi melalui titik trade-off terbaik menghasilkan desain geometri baru yaitu impeler 6 sudu dengan ketebalan 3,3 mm dan sudut keluaran 34,74 derajat. Uji numerik membuktikan desain ini memberikan peningkatan efisiensi puncak dari 54,3% menjadi 72,1% dan meningkatkan head dari 9,8 m menjadi 10,3 m. Modifikasi ini berhasil meminimalkan efek penyumbatan aliran dan mereduksi rugi-rugi pusaran internal, sekaligus mempertahankan performa tinggi pada kondisi beban debit besar.