Perpustakaan Digital ITB

Gravitational Water Vortex Power Plant (GWVPP) merupakan teknologi mikrohidro untuk memanfaatkan potensi energi pada saluran irigasi low-head (0,7–3 m). Namun, karakterisasi eksperimental aliran free-vortex pra-runner pada basin konikal GWVPP masih terbatas, khususnya pada kondisi inlet irigasi asimetris. Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi profil aliran vorteks melalui delapan skenario (S1–S8) mencakup dua kategori debit (0,61–0,68 L/s dan 2,38–2,60 L/s) dengan empat tinggi ambang (+0, +4, +8, dan +12 cm).Pengukuran menggunakan propeller current meter H33 dan Micro ADV SonTek 16 MHz 3D down-looking. Data ADV diolah dengan Phase-Space Thresholding (PST) filtering untuk mengeliminasi spike tanpa mendistorsi sinyal. Parameter meliputi kecepatan tangensial (V?), rasio sirkulasi (?r/??), Power Spectral Density (PSD), Turbulence Intensity (TI), Turbulent Kinetic Energy (TKE), Reynolds Shear Stress (RSS), dan tensor anisotropi (bij).Hasil menunjukkan PST filtering efektif mengeliminasi spike (perubahan RMS < 2%) dan spektrum PSD mengikuti kemiringan ?5/3 Kolmogorov. Profil ?r/?? membuktikan transisi forced–free vortex pada seluruh skenario, dengan model Mulligan et al. (2019) lebih unggul daripada model Rankine di zona transisi (RMSE 0,083–0,244 vs. 0,114–0,296). Skenario S7 (Debit 2, ambang +8 cm) menghasilkan vorteks terkuat (V?,maks = 0,8515 m/s; ?r/?? = 1,051), sementara S8 menghasilkan profil paling stabil. Asimetri V? merupakan respons struktural geometri free intake non-aksisimetris. Peta barysentrik mengungkap pergeseran turbulensi dari 3C di zona free vortex (r/R > 0,6) menuju 2C–1C di zona inti (r/R < 0,3), menegaskan LEVM tidak valid di zona inti dan EARSM/RSM diperlukan untuk simulasi CFD. Penelitian ini menyediakan basis eksperimental pra-turbin untuk pengembangan GWVPP pada saluran irigasi low-head.