Abstrak—Ada  banyak  cara  yang  dapat  dilakukan  untuk meningkatkan  performansi  turbin hidrokinetik, diantaranya dengan  penyusunan  blade  turbin  secara  rangkap  pada  satu lengan,  atau  biasa  disebut  dengan  cascade  dan  juga penggunaan  mekanisme  passive  variable  –  pitch,  yaitu mekanisme  yang  mengatur  blade  sehingga  dapat  bergerak dengan  sudut  tertentu  dengan  diatur  oleh  stopper.  Pada penelitian  sebelumnya  telah  dilakukan  studi  eksperimental dan  simulasi  mengenai  pengaruh  penggunaan  cascade  foil terhadap  performansi  turbin,  yang  membuktikan  bahwa susunan cascade pada turbin dapat meningkatkan performansi turbin. Dalam penelitian ini, dilakukan analisis mengenai pengaruh penggunaan passive variable – pitch pada turbin  Darrieus  sumbu  vertikal yang disusun secara cascade terhadap  performansi  turbin.  Berdasarkan  simulasi  yang dilakukan  dengan  metode  CFD,  didapatkan  hasil   bahwa semakin besar kecepatan aliran air, akan semakin besar pula nilai  gaya  dan  torsi  pada  turbin.  Namun  nilai  koefisien performansi  (Cp)  justru  semakin  turun  seiring  dengan peningkatan  nilai  kecepatan  aliran,  dimana  Cp  terbaik didapatkan  pada  kecepatan  aliran  0,8  m/s  dengan  nilai  Cp sebesar39,76%. S elain itu, pada penelitian ini juga dilakukan analisis  karakteristik  aliran,  ditinjau  dari pola tekanan dan streamline kecepatan untuk mengetahui pengaruh perubahan  kecepatan  aliran  terhadap  persebaran  kecepatan aliran dan tekanan di sekitar turbin.
Kata  kunci—Turbin  hidrokinetik,  darrieus, cascade , passive variable-pitch , CFD, torsi, gaya, karakteristik aliran, Cp.

## I. PENDAHULUAN
ATA  Dewan  Energi  Nasional  (DEN)  pada  2013 mencatat  bahwa  potensi  EBT  terbesar  adalah  energi dari  air  sebesar  75.000  MW,  dengan  kapasitas  yang terpasang baru sebesar 7573 MW.  Dengan kata lain, potensi energi  air  yang  telah  dimanfaatkan  hingga  tahun  2013 baru sebesar  10,1%.  Dan  untuk  energi  laut  terdapat  potensi sebesar  49  GW  dengan  kapasitas  terpasang  baru 0.01 MW [1].  Dari  data  tersebut,  dapat  dikatakan  bahwa  konversi energi  dengan  memanfaatkan  energi  air  memiliki  peluang yang  besar untuk membantu memenuhi kebutuhan energi di Indonesia.
Untuk  melakukan  konversi  energi  arus  air  dapat menggunakan  turbin.  Turbin  arus  air  yang  banyak dikembangkan  adalah  tipe  Darrieus  dan  tipe  Gorlov.  Dari
kedua  tipe  turbin  tersebut,  turbin  Darrieus  lebih  unggul dalam  beberapa  parameter.  Konstruksi blade pada  turbin Darrieus  yang  lebih  sederhana  dibandingkan  turbin  Gorlov merupakan salah satu kelebihan, karena menyebabkan biaya fabrikasi  yang  lebih  kecil  [2].  Selain  itu,  turbin  Darrieus memiliki  torsi yang sangat besar pada kecepatan arus tinggi [3]  Dalam  konversi  energi  arus  laut  menjadi  energi  listrik, untuk  mendapatkan  energi  yang  optimal  dibutuhkan  turbin dengan  efisiensi  yang  tinggi.  Pada  penelitian  sebelumnya, telah  dilakukan  beberapa  upaya  untuk  meningkatkan efisiensi  turbin.  Cara  yang  pertama  adalah  dengan  menguji variasi solidity [4]. Solidity berhubungan  dengan  luas sapuan  turbin,  dimana  semakin  besar  luas  sapuan  turbin akan  semakin besar gaya lift yang dihasilkan sehingga torsi akan  semakin  besar.  Metode  berikutnya  adalah  dengan menggunakan blade dengan passive variable-pitch menggantikan blade dengan fixed  pitch [5].  Hasil  dari penelitian tersebut menunjukkan bahwa penggunaan passive variable-pitch dapat  meningkatkan  performa  turbin  yang ditandai  dengan  peningkatan  RPM.  Selanjutnya  pada penelitian  yang  dilakukan  oleh  Niblick  pada  tahun  2012, disebutkan  bahwa  turbin  Darrieus  merupakan lift  device , dimana  turbin  memanfaatkan  gaya lift (gaya  angkat)  untuk berputar. Bagian turbin Darrieus yang menghasilkan gaya lift terbesar  adalah blade [6].  Pada  penelitian  selanjutnya, dilakukan  rancang  bangun  turbin  arus  laut  sumbu  vetikal straight  blade  cascade ,  dimana  pada  eksperimen  ini dikombinasikan  antara fixed  pitch dan passive pitch  dalam satu  turbin,  dan  didapatkan  peningkatan  efisiensi  sebesar 8%  jika  dibandingkan  dengan  penelitian  sebelumnya  [7]. Peningkatan  efisiensi  tersebut  terjadi  karena  turbin  yang disusun  secara cascade dan  mengkombinasikan fixed pitch dengan passive  pitch memiliki  gaya  dan  torsi  yang  lebih besar,  serta  luasan  area  yang  lebih  besar  sehingga mendapatkan lebih banyak tekanan [8]. Oleh karena itu. pada penelitian  tugas  akhir ini, dilakukan simulasi turbin Darrieus menggunakan passive variable-pitch dengan susunan blade rangkap ( cascade blade ). Diharapkan dari penelitian ini akan didapatkan peningkatan efisiensi turbin Darrieus yang dapat digunakan  sebagai  referensi  untuk  pengembangan  turbin arus air di masa yang akan datang.

## Analisis Pengaruh Mekanisme Passive Variable- Pitch pada Turbin Sumbu Vertikal Darrieus

## Cascade Terhadap Efisiensi Turbin Hidrokinetik Berbasis Computational Fluid Dynamics
Choirun Nisaa Firdausy, Ridho Hantoro, dan Nur Laila Hamidah Departemen Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : choirunnisaafirdausy@gmail.com, hantoro@ep.its.ac.id, nurlaila@its.ac.id
D
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 7, No. 1 (2018), 2337-3520 (2301-928X Print)                                           B67

## II. URAIAN PENELITIAN

## A. Pengumpulan Data
Sebelum  memulai  proses  simulasi,  terlebih  dahulu dilakukan  pengumpulan  data.  Dimana  data  yang  dimaksud pada  tahap  ini  adalah  data  hasil  eksperimen  yang  didapat dari  penelitian  sebelumnya,  yaitu  data  kecepatan  aliran, kecepatan  sudut  (RPM)  turbin,  dan  torsi.  Data  kecepatan aliran dan kecepatan sudut tersebut akan digu nakan sebagai boundary  condition pada simulasi, serta data torsidari hasil eksperimen  akan  dijadikan  acuan  validasi  hasil  simulasi. Selain itu dilakukan juga pengambilan data spesifikasi turbin yang  disesuaikan  dengan  penelitian  sebelumnya  oleh Argaputra dkk.
T abel 1. Spesifikasi T urbin No. Besaran Nilai 1 Diameter turbin 80 cm 2 Tinggi turbin 82 cm 3 Panjang chord 10 cm 4 Diameter shaft 3 cm 5 Panjang shaft 82 m

## B. Proses Simulasi CFD
Pembuatan geometri turbin menjadi tahap awal dari proses simulasi  CFD.  Pada  penelitian  ini  digunakan  turbin hidrokinetik  vertikal  aksis  tipe  Darrieus straight  blade dengan susunan cascade 3 blade . Tipe foil yang digunakan adalah  NACA  0018.  Detail  spesifikasi  domain  turbin  yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada tabel 1.
Pembuatan  turbin  diawali  dengan  membuat hydrofoil . Pembuatan foil dilakukan dengan memasukkan file koordinat airfoil NACA 0018. Titik koordinat yang terbentuk nantinya dihubungkan sehingga membentuk garis, kemudian dijadikan permukaan  ( surface )  untuk  selanjutnya  dijadikan  sebuah benda  ( body ).  Setelah  pembuatan hydrofoil selesai, dilanjutkan dengan pembuatan poros turbin ( shaft ).
Setelah  pembuatan  domain  turbin  selesai,  berikutnya dibuat  domain  silinder.  Domain  silinder  ini  menggambarkan keadaan  turbin  yang  berotasi.  Untuk  domain  air,  dibuat domain kotak dengan jarak upstream sebesar 1,5D, dimana D merupakan  diameter  turbin,  serta  jarak downstream sebesar 2,5D.
T abel 2.
Spesifikasi Domain Silinder dan Kotak ( box ) No. Besaran Nilai 1 Silinder: Diameter Tinggi 100 cm 120 cm 2 Kotak: Panjang Lebar Tinggi 400 cm 160 cm 120 cm
Pada  proses  pembuatan  geometri,  dilakukan  pula penentuan  posisi blade yang  menggambarkan  pergerakan blade dengan  sudut pitch sesuai  kondisi  saat  eksperimen. Berdasarkan eksperimen, setiap blade akan menyentuh inner stopper (bergerak 20 0 kedalam) saat sudut azimuth berada di antara  sudut  0 0 –  200 0 .  Sedangkan  setiap blade akan
menyentuh outer  stopper (bergerak  20 0 keluar)  saat  sudut azimuth  berada  di  antara  sudut  200 0 –  360 0 .  Ketika blade tepat  pada  sudut  azimuth  0 0 ,  200 0 dan  360 0 ,  posisi blade berada  tepat  di  tengah  antara inner  stopper dan outer stopper . T abel 3 Posisi Sudut Inner Stopper Middle Stopper Outer Stopper 1 0 ˅
120 ˅ 240 ˅
2 15 ˅ 135
˅ 255 ˅ 3 30 ˅ 150 ˅ 270 ˅ 4 45 ˅ 165 ˅ 285 ˅
5 60 ˅
180 ˅ 300 ˅
6 75 ˅
195 ˅ 315 ˅ 7 90 ˅ 210 ˅ 330 ˅ 8 105 ˅ 225 ˅ 345 ˅
Setelah  proses  pembuatan  geometri  selesai,  dilakukan proses meshing .  Pada  proses  ini  dilakukan  pemecahan domain  menjadi  bagian  –  bagian  kecil,  dimana  masing  – masing  bagian  dianggap  sebagai  sebuah control  volume . Pada  setiap  bagian  tersebut  nantinya  akan  dilaku kan perhitungan  persamaan  konversi  energi,  massa, momentum, dan  persamaan  lainnya  menggunakan software untuk  CFD. Semakin  kecil  ukuran meshing ,  akan  semakin  akurat  hasil perhitungan,  namun  akan  membutuhkan  komputasi  yang berat.  Selain  jumlah  elemen,  jenis mesh juga  mempengaruhi kualitas mesh serta  keakuratan  perhitungan  hasil  simulasi. Untuk  penelitian  ini,  jenis mesh yang  sesuai  adalah bentuk tetrahedral .  Ukuran  elemen mesh yang  digunakan  dalam simulasi ini adalah 3 mm untuk blade dan shaft , serta 50 mm untuk interface .
Selanjutnya  adalah  tahap pre– processing.  Tahap  ini merupakan  tahap  untuk  mendefinisikan  kondisi  batas ( boundary  condition ).  Kondisi  batas  yang  digunakan disesuaikan dengan kondisi saat eksperimen agar mendapatkan  hasil  simulasi  yang  sesuai,  seperti  kecepatan aliran pada inlet dan kecepatan rotasi turbin. Selain itu, perlu juga  mendefinisikan  model  turbulensi  yang  digunakan. Untuk penelitian ini, digunakan model turbulensi SST.
Setelah proses pre-processing selesai, dilanjutkan dengan proses  processing  atau solver .  Proses solver atau processing merupakan  proses  perhitungan  berdasarkan
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 7, No. 1 (2018), 2337-3520 (2301-928X Print)                                           B68
geometri, meshing , serta kondisi batas yang telah ditentukan sebelumnya.  Proses  perhitungan  dilakukan  dengan  cara iterasi hingga mendapatkan nilai yang konvergen ketika nilai RMS residual error telah mencapai 0.0001.
Setelah  melalui  tahap processing atau solver ,  dilanjutkan dengan  proses post  processing .  Proses  ini  adalah  proses terakhir dari simulasi. Pada proses ini dilakukan pengambilan data,  berupa  data gaya dan torsi. Selain itu, pada proses ini juga  dapat  ditampilkan  karakteristik  aliran  berupa  kontur tekanan serta streamline kecepatan aliran.
C. Analisa Data Simulasi
Data  yang  didapat  kemudian  dianalisis  sesuai  dengan teori  yang  berkaitan.  Untuk  menghitung  efisiensi  turbin, terlebih  dahulu  dilakukan  perhitungan  nilai Coefficient  of Power (Cp) menggunakan persamaan:
(1) Cp menggambarkan kemampuan turbin untuk mengekstraksi  daya  dari  aliran  air.  Semakin  besar  nilai  Cp, semakin baik performansi turbin. Kemudian untuk mendapatkan nilai efisiensi, digunakan persamaan:
(2)

## III. HASIL DAN DISKUSI
A. Validasi Hasil Simulasi CFD
Validasi  adalah  proses  untuk  mendapatkan hasil simulasi yang paling mendekati kondisi sebenarnya untuk memastikan  kebenaran  model  simulasi.  Pada  penelitian  ini, validasi  dilakukan  dengan  cara  membandingkan  nilai  torsi turbin  yang  didapatkan  dari  simulasi  dengan  hasil eksperimen.  Untuk  mendapatkan  nilai  yang  mendekati kondisi  sebenarnya,  maka  kondisi  batas  yang  digunakan pada  simulasi  disesuaikan  dengan  kondisi  saat eksperimen. Validasi  juga  dipengaruhi  oleh  ukuran mesh saat  simulasi, karena  ukuran mesh berkaitan  dengan  perhitungan  yang lebih detail.
Validasi  pada  penelitian  ini  dilakukan  pada  salah  satu kecepatan aliran yaitu pada kecepatan 0,8 m/s. Ukuran mesh 3 mm untuk shaft dan blade serta 50 mm untuk interface . Dari hasil  simulasi  didapatkan nilai torsi sebesar 17,5945 Nm dan nilai  torsi dari eksperimen adalah 17,2069 Nm, sehingga nilai error yang didapatkan adalah 2,3%. Dengan nilai error yang kurang  dari  10%,  dapat  dikatakan  data  yang  didapat  dari simulasi  telah  tervalidasi.  Selanjutnya  dilakukan  simulasi untuk kecepatan aliran 1,2 m/s dan 1,6 m/s.
B. Pengumpulan Data
Simulasi dilakukan  pada 3 variasi kecepatan, yaitu 0,8 m/s, 1,2  m/s,  dan  1,6  m/s.  Kecepatan  1,2  m/s  dan  1,6  m/s didapatkan dari hasil ekstrapolasi data hasil eksperimen. Hal tersebut  dilakukan  untuk  mengetahui  performansi  turbin Darrieus cascade pada  kecepatan  aliran  yang  lebih  tinggi. Pada setiap variasi kecepatan dilakukan simulasi setiap sudut azimuth  15 0 untuk  satu  putaran  penuh.  Dari  simulasi setiap sudut  azimuth  tersebut  diambil  data  torsi,  gaya,  serta karakteristik  aliran  berupa  kontur  tekanan  serta streamline kecepatan.
T abel 4. Data Kecepatan Aliran Air dan Kecepatan Putaran T urbin Hasil
Ekstrapolasi Kecepatan Aliran (m/s) Kecepatan Putaran Turbin (RPM) 0,8 36,3750 1,2 54,5393 1,6 72,9301
C. Nilai Gaya dan Torsi pada Variasi Kecepatan Aliran Air
Pengambilan  data  gaya  dan  torsi  dilakukan  pada  setiap sudut  azimuth  15 0 ,  sehingga  untuk  satu  putaran  penuh terdapat  24  titik  pengambilan  data.  Namun  untuk  simulasi hanya  dilakukan  8  kali  simulasi  untuk  satu  kali  putaran, karena  terjadi  kesamaan  posisi blade ,  dimana  pada  saat blade 1  berada  pada  sudut  azimuth  120 0 , blade 2  pada azimuth  240 0 ,  dan blade 3  pada  sudut azimuth 0 0 , posisi ini sama  seperti  ketika blade 1  berada  pada  sudut  azimuth  0 0 . Sehingga  saat  pengambilan  data  pada  sudut  azimuth  0 0 , didapatkan  juga  data  untuk  sudut  azimuth  120 0 dan  240 0 . Begitu  pula  untuk  sudut  azimuth  15 0 ,  30 0 ,  45 0 ,  60 0 ,  75 0 ,  90 0 , dan  105 0 .  Dari  hasil  simulasi,  didapatkan  peningkatan  nilai gaya dan torsi seiring dengan kenaikan kecepatan aliran.
Berdasarkan  hasil  simulasi  yang  telah  dilakukan,  dari ketiga  variasi kecepatan didapatkan bahwa nilai gaya paling optimal  didapatkan  pada  posisi  sudut  azimuth 90 0 ,210 0 , dan 330 0 , seperti ditunjukkan grafik pada gambar 1.
(a)
(b)
Gambar  1.  Grafik  perubahan  (a)  gaya dan (b) torsi pada kecepatan 0,8 m/s, 1,2 m/s, dan 1,6 m/s
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 7, No. 1 (2018), 2337-3520 (2301-928X Print)                                           B69
Karena  pada  sudut  azimuth  90 0 ,  210 0 dan  330 0 ,  posisi blade pada sudut tersebut memungkinkan terjadinya kontak antara  permukaan blade dengan  air  yang  paling  luas. Semakin  besar  luas  area  sapuan,  akan  semakin  besar  pula gaya  yang  dihasilkan.  Peningkatan  gaya  akan  disertai dengan peningkatan torsi, karena torsi didapat dari perkalian nilai gaya dengan lengan gaya (dalam hal ini yang dimaksud adalah lengan turbin), dimana torsi berbanding lurus dengan gaya.  Selain itu, nilai gaya dan torsi mengalami pening katan seiring dengan adanya peningkatan kecepatan aliran air. Nilai gaya  dan  torsi  turbin  berbanding  lurus  dengan  kuadrat kecepatan  aliran  air.  Sehingga  semakin  besar  kecepatan aliran,  akan  semakin  besar  nilai  gaya  dan  torsi  yang dihasilkan turbin.
D. Karak teristik  Aliran
Untuk  penelitian  ini,  dilakukan  pengambilan  data  kontur tekanan  dan streamline kecepatan  untuk  mengetahui persebaran  tekanan  dan  pola  aliran  yang  terjadi  di  sekitar turbin.
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
Gambar  2.  Kontur  tekanan  pada  sudut  azimuth:  (a)0 0 ,  (b)15 0 ,  (c)30 0 , (d)45 0 ,  (e)60 0 ,  (f)75 0 ,  (g)90 0 ,  dan  (h)105 0 saat  kecepatan  aliran  air 1,6 m/s
Gambar  2  menggambarkan  distribusi  tekanan  pada sudut azimuth yang digunakan sebagai titik pengambilan data gaya dan  torsi.  Dari  delapan  sudut  azimuth  tersebut,  didapatkan gaya  paling  besar  pada  sudut  azimuth  90 0 ,  dimana  pada
azimuth tersebut jika dilihat dari kontur tekanan juga memiliki nilai  tekanan  paling  besar  dibandingkan  yang  lain.  Nilai tekanan terbesar pada sudut ini adalah 1013,8324 Pa.
Gambar 3.Kontur tekanan azimuth 90 0
Selain  kontur  tekanan,  dilihat  pula streamline k ecepatan di  sekitar  turbin.  Gambar  4  menunjukkan streamline kecepatan  pada  sudut  azimuth yang sama seperti pada saat pengambilan kontur tekanan.
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)
Gambar  4.  Pola  kecepatan  aliran  pada  sudut  azimuth:  (a)0 0 ,  (b)15 0 , (c)30 0 , (d)45 0 , (e)60 0 , (f)75 0 , (g)90 0 , dan (h)105 0
Pada  sudut  azimuth  90 0 ,  terjadi  penurunan  kecepatan aliran  yang  paling  signifikan  saat  sebelum  melewati blade dan  sesudah  melewati blade .  Penurunan  kecepatan  aliran terjadi  di  belakang  setiap blade .  Kecepatan  aliran  tertinggi
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 7, No. 1 (2018), 2337-3520 (2301-928X Print)                                           B70
yang  melewati  turbin  pada  sudut  azimuth  90 0 adalah 2,9616 m/s  dan  kecepatan  aliran  terendah  adalah  0,0023  m/s  yang terjadi dibelakang blade lengan ketiga (posisi sudut azimuth 285 0 ).
Gambar 5. Pola kecepatan aliran pada sudut azimuth 90 0
Dari  gambar  diatas,  terlihat  bahwa  tekanan  mengalami peningkatan  sebelum  aliran  air melewati blade . Peningkatan tekanan  ini  diikuti  dengan  adanya  penurunan  kecepatan aliran  saat  mengenai  turbin.  Hal  ini  sesuai  dengan  hukum bernoulli,  dimana  nilai  tekanan  berbanding  terbalik  dengan kecepatan.  Dan  bila  dilihat  secara  keseluruhan,  kecepatan aliran  yang  telah  melewati  turbin  dengan passive  variable pitch lebih  cepat  stabil.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa penggunaan passive  variable  pitch dapat  memperkecil daerah near wak e .
E. Performansi Turbin
Untuk mempermudah menilai performansi turbin, dilakukan perhitungan untuk mendapatkan nilai Cp. Seperti yang tela h diketahui,  Cp  merupakan  bilangan  non  dimensional  yang menyatakan  kemampuan  turbin  dalam  menghasilkan  energi yang  didapat  dari  ekstraksi daya air. Semakin besar nilai Cp akan  semakin  baik  performansi turbin tersebut. Berdasarkan standar  yang  biasa  disebut  dengan  Betz  limit,  performansi turbin  jenis  vertikal  aksis  paling  optimal  adalah  dengan efisiensi  sebesar  59.3%.  Dari  hasil  simulasi  ini,  didapatkan nilai  Cp  tertinggi  sebesar  0,3976  atau  dapat  dikatakan efisiensinya  adalah  39,76%.  Nilai  tersebut  didapat  pada kecepatan  aliran  0,8  m/s.  Selanjutnya  terjadi  penurunan performansi  bila  dibandingkan  dengan  nilai  Cp  pada  saat kecepatan aliran 0,8 m/s, yaitu sebesar 0,2238 pada kecepatan aliran  1,2  m/s  dan  0,2187  pada  kecepatan  aliran  1,6  m/s, seperti ditunjukkan pada gambar 6.
Meninjau  dari  hasil  penelitian  sebelumnya  oleh  Seno Widya  Manggala pada 2016, performansi yang didapat juga mengalami penurunan seiring dengan peningkatan kecepatan aliran  air,  yang  dibuktikan  dengan  penurunan  nilai  Cp. Penurunan  performansi  ini  menandakan  bahwa  turbin  telah melewati  batas  maksimal  kemampuan  untuk  melakukan ekstraksi  energi.  Selain  itu,  performansi  yang  didapatkan pada penelitian ini lebih rendah dibandingkan hasil penelitian sebelumnya,  dimana  pada  penelitian  sebelumnya passive variable  pitch hanya  digunakan  pada blade terluar  turbin Darrieus cascade .  Sedangkan  pada  penelitian  ini  semua blade menggunakan passive  variable  pitch .  Seperti  pada saat kecepatan 1,2 m/s, dari hasil penelitian Seno didapatkan nilai Cp sebesar 0,35 sedangkan dari hasil penelitian ini nilai
Cp yang  didapatkan  adalah  0,2138.  Adanya  penurunan performansi  ini  disebabkan  karena  penggunaan passive variable  pitch berdampak  pada  nilai peak   efficiency yang cenderung  turun,  seperti  yang  disebutkan  dalam  hasil penelitian M. A. Singh dkk.
Gambar  6.  Grafik  nilai  koefisien  performansi  turbin  (Cp)  terhadap kecepatan aliran air
Maka, bila melihat dari hasil perhitungan performansi pada penelitian  ini,  dapat  disimpulkan  bahwa  performansi terbaik untuk  turbin  hidrokinetik  Darrieus  sumbu  vertikal  yang disusun  secara cascade dengan passive  variable  pitch adalah  pada  kecepatan  aliran  rendah,  yaitu  0,8  m/s  dengan nilai  Cp  0,3976  atau  efisiensi  39,76%.  Dan  performansi tersebut  akan  turun  seiring  dengan  kenaikan  kecepatan aliran.  Atau  dapat  dikatakan  bahwa  turbin  hidrokinetik Darrieus  sumbu  vertikal  yang  disusun  secara cascade dengan passive  variable  pitch lebih  cocok  untuk diaplikasikan pada perairan dengan kecepatan aliran rendah.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
 Penggunaan mekanisme passive variable pitch pada turbin hidrokinetik  Darrieus  sumbu  vertikal  dengan  susunan cascade dapat  meningkatkan  nilai  torsi  dan  gaya  turbin seiring dengan kenaikan nilai kecepatan aliran, dengan nilai torsi  dan  gaya  terbesar  didapat  pada  kecepatan  aliran 1,6 m/s, yaitu 86,7356 N untuk gaya dan 50,5919 Nm untuk torsi  Performansi terbaik dari turbin hidrokinetik Darrieus sumbu vertikal  yang  disusun  secara cascade dengan passive variable  pitch didapatkan  pada  kecepatan  aliran  0,8  m/s, yaitu  dengan  nilai  Cp  0,3976  atau  efisiensi  39,76%,  dan akan  turun  seiring  dengan  semakin  besarnya  kecepatan aliran
 Turbin  hidrokinetik  Darrieus  sumbu  vertikal  dengan susunan cascade yang  menggunakan  mekanisme passive variable  pitch lebih  sesuai  untuk  diaplikasikan  pada kecepatan aliran rendah.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Laboratorium Rekayasa  Energi  dan  Pengkondisian  Lingkunga  yang  telah memfasilitasi penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih  kepada  Bapak  Dr.  Ridho  Hantoro  S.T.,  M.T.  dan  Ibu
Nur  Laila  Hamidah  S.T.,  M.Sc.,  selaku  dosen  pembimbing yang mendampingi dan banyak memberikan masukan selama pengerjaan  tugas  akhir,  serta  kepada  semua  pihak  yang banyak memberikan bantuan kepada penulis.

## V. DAFTAR PUSTAKA
[1] D.  E.  Nasional,  “Outlook  Energi  Indonesia  2014,”  Jakarta, 2014.
[2] S.  Winchester,  J.,  &  Quayle,  “T orque  Ripple  and  Variable Blade  Force:  A  Comparison  of  Darrieus  and  Gorlov-T ype T urbines  for  T idal  Stream  Energy  Conversion,”  in The  8th
European Wave and Tidal Energy Conference , 2009.
[3] D.  Jaini,  Kaprawi,  &  Santoso,  “Darrieus  Water  turbine Performance  Configuration  of  Blade,” J.  Mech.  Sci.  Eng. , vol. 2, no. 1, pp. 7–11, 2015.
[4] S.  Shiono,  M.,  Suzuki,  K.,  &  Kiho,  “Output  Characteristics
of  Darrieus  Water  T urbine  with  Helical  Blades  for  T idal Current  Generations,”  in Proceeding of the 12th International  Offshore  and  Polar  Engineering  Conferen ce , 2002, pp. 859–864.
[5] A.  Hantoro,  R.,  Utama,  I.,  Erwandi,  &  Sulisetyono,  “An Experimental  Investigation  of  Passive  Variable-Pitch Vertical-Axis  Ocean  Current  T urbine,” ITB J. Eng. Sci. , vol.
43, no. 1, pp. 27–40, 2011.
[6] A.  L. Niblick, “Experimental and Analytical Study of Helical Cross-Flow  T urbines  for  a  T idal  Micropower  Generation System,” 2012.
[7] S.  W.  Manggala,  “Rancang  Bangun  T urbin  Arus  Laut  Sumbu Vertikal  Straight  Blade  Cascade  untuk  Mengetahui  Pengaruh Variasi Jumlah Blade T erhadap Efisiensi T urbin,” IT S, 2016.
[8] F.  Imanuddin,  “Studi  Numerik  Pengaruh  Jumlah  Hydrofoil T erhadap  Karakteristik  T urbin Arus Laut Vertikal aksis Jenis Straight  Blade  Berbasis  Computational  Fluid  Dynamics,” 2016.