ANALISA RUMAH VORTEX BERBENTUK LINGKARAN DENGAN VARIASI DIAMETER LUBANG BUANG MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK CFD
Stefanus Tobing 1 , Syahril Gultom 2 , Taufiq B. N 3 , Terang UHS Ginting 4 , Suprianto 5 , A. Husein Siregar 6 , Dian M. Nasution 7 1,2, 3,4,5,6,7 Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater, Kampus USU Medan Email:stefenbink@yahoo.com

## ABSTRAK
Turbin  Vortex  adalah  salah  satu  jenis  turbin  mikrohidro  yang  menggunakan  pusaran  air  sebagai penggerak sudunya. Turbin Vortex mempunyai head yang relatif rendah 0,7m-1,4m dan debit air 0,02 m 2 /s  yang  mengalir  terus  menerus,  turbin  ini  sangat  cocok  digunakan  di  aliran  sungai.  Untuk  itu dilakukan  analisa  dan  simulasi  secara  numerik  Turbin  Vortex  dengan  bantuan  software  Ansy  14 menggunakan  CFD.  CFD  dapat  menganalisa  atau  memprediksi  aliran  fluida  yang  ada  pada  turbin vortex.  Dalam  proses  pembentukan  meliputi  Preprocessing,  Solving,  dan  Postprocessing.  Analisis dilakukan  pada  aliran  tiga  dimensi  (3D),  transient,  turbulen  dan  incompresible.  Variabel  yang digunakan untuk dianalisa adalah diameter lubang buang air yang terdiri dari tiga ukuran 9 cm, dan 7,5 cm.  Didapat kecepatan aliran yang baik pada rumah turbin dengan lubang buang 7,5cm.
Kata kunci: Vortex, CFD, Ansys, Turbin Vortex,  Lubang Buang

## 1.  PENDAHULUAN
Seorang  Peneliti  dari  Jerman  Viktor  Schauberger  mengembangkan    teknologi  aliran vortex (pusaran)  untuk  diterapkan  pada  pemodelan  turbin  air  dengan  memanfaatkan  aliran  irigasi  yang kemudian diubah menjadi aliran vortex (pusaran), yang kemudian dimanfaatkan untuk menggerakkan sudu turbin.  Aliran vortex yang juga dikenal sebagai aliran pulsating atau pusaran dapat terjadi pada suatu  fluida  yang  mengalir  dalam  suatu  saluran  yang  mengalami  perubahan  mendadak.  Fenomena aliran vortex sering kali  dijumpai  pada  pemodelan  sayap  pesawat,  aliran vortex cenderung  dianggap sebagai  suatu kerugian  dalam suatu aliran fluida.  Kemudian teknologi  ini  dikembangkan  oleh  Franz Zotloeterer  berkebangsaan  Austria . Ia  memulai  penelitian  ini  pada  tahun  2004  dan  memulai pemasangan turbin pertamanya di Obergrafendorf, Austria pada tahun 2005, kemudian sampai dengan tahun  2013  turbin ini sudah  dibangun  di  beberapa  negara  seperti  Jerman , Republik  Ceko,  Hungaria, Cili , Thailand, Irlandia, Indonesia, Jepang, Francis, Italy, dan Swiss. Referensi teori tentang turbin ini jarang dibahas di dunia pendidikan karena teknologi ini sudah menjadi hak paten  Zotloeterer. [1]
Oleh sebab itu peneliti dari berbagai Universitas di dunia memulai penelitian jenis turbin ini dengan  melakukan  eksperimen  –  ekperimen  yang  ada.  Contohnya  di  Amerika  Sligo  Institute (Amerika), Khonkaen Universty (Thailand) dan Perguruan Tinggi UGM (Indonesia) sudah memulai penelitian  turbin  ini.  Oleh  sebab  itu  sudah  selayaknya  Universitas  Sumatera  Utara  juga  ikut berkontribusi  dalam  penelitian  turbin  yang  baru  ini  sehingga  menjadi  modal  kita  untuk mengembangkan mutu pendidikan di kampus ini.
Bertolak dari kondisi tersebut di atas maka penyusun melakukan penelitian untuk mengetahui turbin  ini  lebih  lagi.  Penelitian  tentang  “turbin vortex ” belumlah sempurna, bukan karena Indonesia kekurangan  penemu  tetapi  pengaplikasiannya  belum  banyak  sehingga  dapat  penelitiaan  ini  nantinya dapat dijadikan tolak ukur. Oleh karena itu perlu dibuat penganalisaan Computational Fluid Dynamics (CFD)  dengan  membuat  variasi  diameter  lubang  buang,  kerena  dengan  variasi  lubang  buang  dapat mempegaruhi aliran vortex yang kuat atau yang lemah yang nantinya akan mempengaruhi putaran air terhadap  sudu  turbin  dan  pembuatan  simulasi  aliran vortex itu  sendiri  sangat  penting  dan  agar  studi tentang turbin ini dapat dikembangkan.
Dalam  penulisan  laporan  tugas  akhir  ini  ada  beberapa  batasan  masalah  yang  diberikan  agar penelitian ini lebih terarah, yaitu:
1. Membuat  Design  rumah  turbin,  talang  dan  variasi  lubang  buang/ outlet dengan  menggunakan software Solidwork
2. Melakukan analisa fluida turbin vortex dengan menggunakan software FLUENT - ANSYS.
3. Bentuk  rumah  turbin  yang  digunakan  adalah  berbentuk  lingkaran  dimensi  tinggi  1000  mm  serta Diameter 900 mm.
4. Diameter saluran buang yang digunakan di rumah turbin adalah 7,5 cm ; dan 9 cm
.

## 2.  TINJAUAN PUSTAKA
Dalam Dinamika Fluida, Vortex adalah sebuah daerah di dalam fluida dimana aliran sebagian besar  bergerak  memutar  pada  terhadap  sumbu  yang  imajiner,  baik  bergerak  lurus  atau  melengkung. Pola gerakan disebut Aliran Vortex.  Vortex terbentuk oleh fluida termasuk cairan, gas, dan plasma. Beberapa contoh umum adalah lingkaran asap, pusaran air yang sering timbul pada gerakan perahu, angin pada badai dan tornado, atau sayap pesawat terbang.

## 2.1 TURBIN AIR
Turbin air  adalah suatu alat yang dapat menghasilkan torsi sebagai akibat gaya dinamik dan gaya tekan air, turbin hidraulik ini dapat dikelompokan menjadi dua tipe, yaitu :
1.  Turbin Impuls (impuls turbine) adalah turbin yang memanfaatkan energi kinetik dari pancaran air yang berkecepatan tinggi untuk diubah menjadi energi gerak.
2.  Turbin Reaksi (reaction turbine) adalah turbin yang mengkombinasikan energy potensial tekan dan energi kinetik untuk menghasilkan energi gerak.

## 2.2 TURBIN VORTEX
Turbin  ini  dikelompokkan  ke  dalam  turbin  impuls,  dikerenakan  memanfaatkan  kecepatan aliran untuk memutar sudunya. Turbin ini dinamakan sebagai Gravitation Water Vortex Power Plant (GWVPP)  oleh  penemunya  Frans  Zotleterer  berkebangsaan  Austria,  tetapi  nama  turbin  ini  dikenal juga  sebagai  turbin Vortex atau  turbin  pusaran  air.  Sesuai  dengan  namanya  pusaran  air,  air  ini memanfaatkan pusaran air buatan untuk memutar sudu turbin dan kemudian energi pusaran air diubah menjadi energi putaran pada poros. Prosesnya air dari sungai dialirkan melalui saluran masuk ke tanki turbin  yang  berbentuk  lingkaran  dan  di  bagian  tengah  dasar  tanki  terdapat  saluran  buang  berupa lingkaran  kecil.  Akibat  saluran  buang  ini  maka  air  mengalir  akan  membentuk  aliran  pusaran  air. Ketinggian  air  ( head )  yang  diperlukan  untuk  turbin  ini  0,7  –  2  m  dan  debit  berkisar  1000  liter  per detik.  Turbin  ini  sederhana,  mudah  dalam  perawatannya,  kecil,  kuat,  dan  bertahan  hingga  50  –  100 tahun. [1]
Gambar 2.1 Tubin Vortex (Pusaran Air)

## 2.3 PRINSIP KERJA TURBIN VORTEX
Sistem  Turbin  Vortex  adalah  sebuah  teknologi  baru  yang  memanfaatkan  energi  yang terkandung  dalam  pusaran  air  yang  besar  yang  dibuat  dengan  menciptakan  melalui  Perbedaan head rendah di sungai. Cara kerjanya:
1.  Air  Sungai  dari  tepi  sungai  disalurkan  dan  diarahkan  ke  tangki  sirkulasi.  Tangki  sirkulasi  ini memiliki suatu lubang lingkaran pada dasarnya.
2.  Tekanan  rendah  pada  lubang  dasar  tangki  dan  kecepatan  air  pada  titik  masuk  tangki  sirkulasi mempengaruhi kekuatan aliran vortex .
3.  Energi  potensial  seluruhnya  diubah  menjadi  energi  kinetik  rotasi  di  inti vortex yang  selanjutnya diekstraksi melalui turbin sumbu vertikal.
4. Air kemudian kembali ke sungai melalui saluran keluar. [2]

## Gambar 2.2 Instalasi Turbin Vortex Pada Sungai

## 2.4 TIPE ALIRAN VORTEX
1. Forced Vortex
Forced Vortex dikenal juga sebagai vortex flywheel. Jika fluida berputar seperti benda kaku - yaitu, jika   naik secara proporsional terhadap r - bola kecil yang dibawa oleh arus juga akan berputar pada  pusatnya  seolah-olah  itu  adalah  bagian  dari  benda  kaku.  Dalam  hal  ini,  vektor  omega  adalah sama  di  mana-mana.  Arahnya  sejajar  dengan  sumbu  putar,  dan  besarnya  adalah  dua  kali  kecepatan sudut untuk seluruh fluida.
Gambar 2.3 Teh Cangkir yang di aduk adalah sebuah Aplikasi Force vortex
.
Gambar 2.4 Grafik kecepatan dan Posisi Pergerakan forced vortex
Rumus kecepatan tangential pada Rotational vortex :

## 2. Free vortex
Free  vortex  dikenal  juga  sebagai  potential  vortex.  jika  kecepatan  partikel    berbanding terbalik dengan jarak r, maka percobaan bola khayalan tidak akan berputar terhadap dirinya sendiri; ini  akan  mempertahankan  arah  yang  sama  sambil  bergerak  dalam  lingkaran  di  sekitar  garis  vortex. Dalam hal ini vortisitas vektor omega adalah nol pada setiap titik tidak pada baris tersebut, dan aliran dikatakan irrotational.
Gambar 2.5 Grafik kecepatan dan Posisi Pergerakan Free vortex
Rumus kecepatan tangential pada Irotational vortex :
[3] dan [4]

## 3) Compound/Gabungan Vortex
Compound/Gabungan  Vortex,  gabungan  dari  free  dan  forced  vorex  dikenal  juga  sebagai Rankine  vortex.  Pada  kasus  di  lapangan,  sulit  ditemukan  aliran  free  vortex  secara  tunggal,  namun aliran free vortex akan diikuti oleh aliran forced vortex di inti tengah pada saat mendekati sumbunya. [5]
Dan
Gambar 2.6 Grafik Distribusi Kecepatan Combined Vortex

## 3.  METODOLOGI PENELITIAN
Dalam  bab  ini  berisikan  metodologi  yang  digunakan  untuk  menyelesaikan  suatu permasalahan yang ada pada skripsi ini, yaitu dengan tata cara yang lebih terperinci mengenai tahap- tahap dalam melakukan analisis CFD pada rumah turbin vortex .

## 3.1 PROSES PRE-PROCESSING
Proses ini merupakan proses  yang dilakukan sebelum pengujian  (simulasi CFD). Proses Pre- Processing  meliputi,  pemodelan,  dan  pembuatan  mesh  (meshing).  Pemodelannya  adalah  tangki silender dengan sebuah lubang buang pada bagian pusat bawah. Aliran yang datang diarahkan melalui talang. Tangki silinder berdiameter 0,9 m dan tinggi 1 m , dan diameter lubang bawah bervariasi 9cm, dan 7,5cm. Permukaan atas dibuat terbuka terhadap udara ambien. Tidak ada slip pada dinding dan ada tekanan keluar pada lubang buang. Kecepatan masuk diatur sebesar 1,44 m/s.
Pembuatan model Turbin Vortex dalam simulasi ini merupakan prototype dari ukuran Turbin Vortex yang sebenarnya. Pembuatan model CAD digambar pada Software SolidWorks 2010. Adapun bagian turbin yang digambar terdiri dari, basin/tangki berbentuk 3bulat, serta 3 jenis lubang buang.
Gambar 3.1 Rumah Turbin Lingkaran dengan variasi lubang buang
Panjang Talang = 100 cm Tinggi / lebar penampang = 10 cm / 12 cm Diameter pipa air masuk = 6,7 cm Luas penampang air masuk = ¼ 3,14D 2 = 0,00361 m 2 Kecepatan air masuk = Q/A 1
= 0,0052 [m 3 /s]  / 0,00361 [m 2 ] = 1,44 m/s
Secara  eksperimental,  pengujian  turbin  vortex  menggunakan  air  yang  mengalir  membentuk aliran vortex . Air akan mengalir melalui talang dan mengisi tangki dan keluar melalui lubang buang sampai membentuk aliran vortex .
Pada  pengujian,  domain  pada  simulasi  CFD  turbin  vortex  dinyatakan  dengan  tinggi  rumah turbin,  Pada  rumah  turbin,  tinggi  aliran  akan  bervariasi  berdasarkan  lubang  buang.  Air  yang  masuk kemudian keluar dari outlet.

## Gambar 3.2 Domain
Dalam  pembuatan  mesh  sangat  diperhatikan  ukuran  mesh  dan  jenis  mesh  yang  digunakan, Semakin  kecil  ukuran  mesh  yang  digunakan  pada  model,  maka  hasil  yang  didapati  akan  semakin teliti,  tetapi  membutuhkan  daya  komputasi  dan  waktu  yang  lebih  lama  dibandingkan  dengan  mesh yang memiliki ukuran lebih besar. Oleh kerena itu, besar ukuran mesh harus di atur sedemikian rupa, yaitu smooth  meshing sehingga  diperoleh  hasil  yang  teliti  dengan  komputasi  komputer  tidak  terlalu besar.
1000 mm
Tiga Variasi Diameter Lu-
bang Buang :
D 1outlet = 90mm D 2outlet = 75mm D 3outlet = 60mm
Gambar 3.3 Mesh Rumah Lingkaran

## 3.2  MENENTUKAN SOLUTION

## SOLVER
Fluida yang digunakan dalam simulasi adalah air dengan sifat-sifat sebagai berikut : 1. Kerapatan (densitas) konstan, ρ = 998.2 kg/m 3 2. Viskositas, μ = 0.001003 Pɑ.s
Aliran  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  aliran  turbulen,  karena  mengacu  pada aliran air yang berputar dan tidak dapat diprediksi. Dari asumsi fluida yang digunakan adalah dengan temperatur dan densitas tetap sehingga jenis alirannya isotermal dan inkompresibel.
Kondisi  batas  diatur  pada  setiap  sisi  rumah  turbin.  Untuk  memperjelas  letak  kondisi  batas pada penelitian ini selengkapnya ditampilkan pada gambar 3 dan dijelaskan pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Kondisi Batas Kondisi Batas Jenis Nilai a. Atas b. Inlet c. Outlet d. Dinding e. Bawah Pressure Outlet Velocity Inlet Pressure Outlet Wall Wall 0 Pa (gauge) (1.44 m/s) 0 Pa (gauge) -
-
Pengaturan simulasi yang dimaksud adalah menetukan beberapa aspek yang diperlukan dalam simulasi  seperti  bentuk solver yang  dipilih,  material,  jenis  viskos,  dll  sesuai  dengan  asumsi  yang dilakukan. Tabel 3.2 menunjukkan pengaturan simulasi yang dilakukan.
Tabel 3.2 Pengaturan Simulasi Aspek Pengaturan Solver (Solver) Model Multifase (Multiphase) Viskos ( Viscous Model) Material Kondisi Operasi (Operating Condition) Pressure based, 3D, transient Volume of Fluid (VOF) Turbulent k-ε Standard water-liquid;,
air;
Patm 101325 Pa
Inisiasi ( Initialize) Residual Monitor Velocity Inlet,
10 -3

## 4.  HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan  CFD  di  lakukan  secara  transient  dengan  kondisi,  air  sudah  diisi  setinggi  10cm kemudian  lubang  buang  dibuka  dan  air  diisi  selama  100  detik  dengan  kecepatan  1,44  m/s.  Hasil simulasi  pada  gambar  1  menunjukkan  bahwa  kecepatan  aliran    begitu  rapi  sehingga  membentuk vortex.

## Gambar 4.1 Rumah Turbin Berbentuk Lingkaran setelah diisi selama 100 detik

## 4.1 ANALISA DEBIT TERHADAP KETINGGIAN AIR
Ketinggian  air  akan  bertambah  jika  kecepatan  untuk  mengeluarkan  air  berkurang,  akibat lubang buang yang mengecil sehingga tekanan air akan bertambah dan mengakibatkan kecepatan air bertambah.  Air  akan  berada  di  ketinggian  tertentu  jika  air  yang masuk  sudah  sama  dengan  air yang dikeluarkan.  Proses  sebaliknya  juga  terjadi  terhadap  pengurangan  ketinggian  air.  Hal  ini  sesuai berdasarkan persamaan kontinuitas.
A 1 dan V 1 bernilai tetap D pipa masuk = 6,7 cm
A 1 = ¼ 3,14D 2 = 0,00361 m 2
V 1
= Q/A 1 = 0,0052/0,00361 = 1,44 m/s
A 2 dan V 2 bernilai bervariasi seperti pada Tabel 1
(a) (b)
Gambar 4.2 Posisi Garis Ukur 9cm; (a) Rumah Turbin 9cm (b) Potongan Rumah Turbin 9cm
Gambar 4.3 Grafik Kecepatan Yang Terjadi Pada Lubang Buang 9cm yang Melewati Garis Ukur Q = Debit = 0,00525 m 3 /s A 2 = Luas Lubang buang dengan diameter 9cm = ¼ 3,14D 2 = 0.00635m 2 v 1 =
Setelah  permukaan  air  sudah  tetap  maka  pengukuran  ketinggian  air  dapat  dilakukan  seperti gambar berikut.
Gambar 4.4 Posisi Garis Ukur Terhadap Ketinggian Permukaan Air
Ketinggian permukaan air pada simulasi CFD dengan lubang buang 9cm adalah 0,43 m.
Dengan  cara  seperti  perhitungan  analisa  rumah  turbin  variasi  lubang  buang  9  cm,  demikian juga dilakukan perhitungan variasi lubang buang 7,5 cm dengan hasil dapat dilihat dibawah ini.

## Tabel 4.1 Hasil Ketinggian Air Pada Simulasi CFD-FLUENT
No D 2 [ cm] A 2 [m 2 ] V 2 [m/s] H [m] Rumah Turbin Berbentuk Lingkaran 1 9 0,0063585 0.8178 0,43 2 7,5 0,004415625 1.17764 0,44

## 4.2  ANALISA DAYA AIR PADA RUMAH TURBIN
Perumusan daya adalah energi dibagi satuan waktu. Energi yang terjadi adalah energi kinetik yang disebabkan kecepatan air yang nantinya akan mendorong sudu. Besar kecil daya air yang terjadi pada  rumah  turbin  sangat  berhubungan  dengan  kecepatan  air  yang  terjadi.  Aliran  massa  air  yang mengalir  dengan  kecepatan  tertentu  menentukan  besar  daya  yang  terjadi.  Dengan  menggunakan Persamaan  (2.19)  dapat  dicari  daya  air  dengan mengetahui  Energi  kinetik  yang  diperoleh  dari besar kecepatan yan terjadi pada rumah turbin vortex.
Supaya  menganalisis  kecepatan  arah  aliran,  sebuah  garis  ukur  diatur  pada  posisi  di  setiap bagian  permukaan  air.    Untuk  menentukkan  diameter  keluar  yang  yang  cocok,  kecepatan  tangential
dan kecepatan radial dihitung. Distribusi vektor kecepatan pada garis ukur ditampilkan pada gambar 4.4  yang  adalah  pandangan  atas  dari  rumah  vortex.  Ditribusi  Kecepatan  ditunjukkan  pada  garis  1, garis 2,  garis  3, dan  garis 4.  Simulasi  dinamika  fluida  secara komputerisasi  berjalan  dengan  kondisi tanpa slip pada dinding dan dengan tekanan keluar pada lubang buang. Kecepatan masuk sebesar 1,44 m/s. [6]
Gambar  4.5  Pandangan Atas dari Rumah Turbin dimana posisi garis ukur pada setiap bagian yang ditunjukan pada titik 1, titik 2, titik 3, dan titik 4
Gambar 4.6 Grafik Distribusi kecepatan pada garis 1, garis 2, garis 3, dan garis 4 diukur pada ketinggian 5 cm dari dasar rumah turbin, dengan lubang buang 9cm
Gambar 4.7 Grafik Distribusi kecepatan pada garis 1, garis 2, garis 3, dan garis 4 diukur pada ketinggian 5 cm dari dasar rumah turbin, dengan lubang buang 7,5cm
Dari  perbandingan  ketiga  grafik  di  atas  dapat  disimpulkan  bahwa  kecepatan  fluida  terbesar pada lubang outlet 7,5 cm, kemudian lubang buang 9cm. Perbandingan rata-rata antara kecepatan di setiap lubang buang, dapat dilihat pada tabel dan grafik di bawah.
Tabel 4.6
Perbandingan rata-rata antara kecepatan di setiap lubang buang
N o D 2 V 1 [m/ s] V 2 [m/ s] V 3 [m/ s] V 4 [m/ s] Rumah Turbin Berbentuk Lingkaran 1 9 cm 0,7673 49 0,8086 19 0,7703 8 0,7936 99 2 7,5 cm 0.7896 58 0.8164 58 0.7788 32 0.7897 57
Gambar 4.9 Gambar Perbandingan rata-rata antara kecepatan di setiap lubang buang
Pada  saat  awal  air  masuk,  besar  daya  air  adalah  yang  tersebar  diakibatkan  kecepatan maksimum.  Kemudian  daya  air  pada  permukaan  vortex  akan  berkurang  yang  disebabkan  kecepatan air yang berkurang.
Dimana : = 0,0052 m 3 /s   1000 kg/m 3 = 5,2 kg/s
Kecepatan air masuk adalah
5,39136 Watt Lubang buang 9 cm [m/s]
[watt] 0,767349 1,9951074 = 0,808619 2,1024094 = 0,77038 2,002988 = 0,793699 2,0636174
Lubang buang 7,5 cm
[m/s] [watt] 0,789658 2,0531108 = 0,816458 2,1227908 = 0,778832 2,024963 = 0,789757 2,0533682

## 4.3  ANALISA PERENCANAAN

## DIAMETER  SUDU  DARI  KECEPATAN  ALIRAN  VORTEX  YANG  TERJADI  DI  RUMAH TURBIN
Dengan analisis kecepatan aliran air pada rumah turbin maka diameter sudu dapat ditentukan dengan  suatu  metode.  Pada  dasarnya  dengan  metode  ini  maka  akan  dengan  mudah  menentukan diameter sudu turbin, sehingga fokus selanjutnya hanya menentukan jenis/variasi bentuk turbin yang digunakan. Hal ini dapat dilihat pada jurnal-jurnal yang ditemukan mengenai turbin vortex . Namun pada  jurnal-jurnal  tersebut  tidak  diberitahukan  metode  ini  secara  rinci  untuk  menentukan  diameter sudu  tersebut.  Penemuan  baru,  serta  penelitian  yang  belum  banyak  dilakukan,  kemungkinan  adalah alasan  metode  ini  masih  dirahasiakan.  Tetapi  proses  menentukan  diameter  sudu  turbin  masih  bisa dilakukan  dengan  metode  pendekatan    berdasarkan  kecepatan  yang  terjadi  pada  tiap-tiap  ketinggian garis ukur.
Berikut karakteristik grafik kecepatan pada rumah turbin dengan diameter lubang buang 9cm yang ditunjukkan dengan menggunakan garis ukur, di ketinggian berikut :
Gambar 4.10 Distribusi kecepatan di ketinggian garis ukur 0,05 – 0.3 m Seluruh  Grafik  diatas  merupakan  hasil  kecepatan  versus  jarak  pada  ketinggian  garis pengukuran yang berbeda, dari dasar hingga ke permukaan vortex. Dengan menggabungkan seluruh grafik yang ada maka dapat dilihat karakteristik kecepatan yang terjadi di seluruh rumah turbin. Titik maksimum  dan  minimum  pada  kurva  membantu  dalam  menarik  garis  yang  nantinya  digunakan sebagai diameter sudu. Metode untuk menentukan diameter sudu turbin vortex ini penulis simpulkan dari  diskusi  antara  penulis  dengan  seorang    mahasiswa  S3  dari  Salah  satu  Universitas  di  Thailand, Konkaen  University  yang  sedang  meniliti  turbin  vortex  yang  bernama  Sujate  Wanchat.  Mereka berhasil membangun pembangkit listrik tenaga air yang berasal dari turbin vortex ini.
Dengan  cara  pengambilan  data  yang  seperti  lubang  buang  9  cm,  demikian  juga  dilakukan pengambilan  data  pada  lubang  buang  7,5  cm.  Kemudian  hasil  pengambilan  data  yang  terjadi  pada variasi lubang buang digabungkan dalam satu grafik berdasarkan tiap variasi lubang buang.
Dari  tiga  grafik  dibawah  menunjukkan  peningkatan/penurunan  kecepatan  yang  sama  pada tiap-tiap  ketinggian  garis  ukur.  Pada  Grafik  Gabungan  lubang  buang  9cm  menunjukkan  vortex terkuat, sehingga perencanaan sudu diprediksi sesuai dengan gambar dibawah, yaitu 30cm

## 1. Lubang Buang 9cm
Gambar 4.11 Gabungan dari grafik distribusi kecepatan pada lubang buang 9 cm
2. Lubang Buang 7,5cm
Gambar 4.12 Gabungan dari grafik distribusi kecepatan pada lubang buang 7,5 cm

## 5.  KESIMPULAN
Dari uji Simulasi CFD  pada rumah turbin vortex berbentuk lingkaran dengan dimensi tinggi 100cm  dan  diameter  tanki  90cm  dan  variasi  diameter  lubang  buang  9  cm  dan  7,5  cm    di  dapat beberapa kesimpulan:
1.  Ketinggian  yang  terendah  sampai  tertinggi  berada  pada  diameter  lubang  buang  9cm,  dan  7,5cm masing-masing  43cm,  dan  44cm,.  Dengan  kecepatan  keluaran  dari  lubang  buang  masing-masing 0,773184375 m/s dan 1,302373 m/s.
2.  Dari daya yang besar menunjukkan energi kinetik yang terbesar  pada lubang buang 9cm dengan kecepatan maksimum pada titik 2 yaitu 0,808619 m/s dengan daya 2,1024094 watt.
3. Diameter sudu berdasarkan pendekatan terhadap grafik kecepatan yang terjadi pada Rumah turbin diameter lubang buang 9cm adalah, 30cm.

## SARAN
1. Untuk merancang turbin vortex selanjutnya agar menyesuaikan dimensi tangki dengan debit yang tersedia agar protipe turbin vortex lebih presisi dan efesiensi turbin meningkat.
2. Dengan  memperbanyak  jumlah cells hasil meshing dari  model  Rumah  Turbin  Vortex  dan pengujian  dengan  waktu  yang  lebih  lama  (Lebih  dari  100s)  detik,  dapat  memperkecil penyimpangan tekanan dan kecepatan fluida  antara hasil simulasi dan hasil pengujian serta dapat menganalisis  pergerakana  dan  dinamika  fluida  lebih  lama  walaupun  akan  memakan  waktu komputasi lebih lama.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] http://www.zotloeterer.com
[2] S.  Mulligan  &  P.  Hull  ”  Design  and  Optimisation  of  a  Water  Vortex  Hydropower  Plant”, Department of Civil Engineering and Construction, IT Sligo
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/ Rotatinal and Irrotational Vortex .
[4] Muson,  Bruce,  R.,  Young,  Donald,  F.,  Okiishi,  Theodore,  H.,  “Fundamentals  Of  Fluid Mechanics Fifth Edition”. Jhon Wiley & Sons, Inc.,2006. (hal.301-305)
[5] Prof. B.S. Thandaveswara, “Hydrau-lics: Rotational and Irrotational Flow”, Indian Institute of Thechnology Madras.
[6] Sujate  Wanchat,  Ratchaphon  Sunti-varakorn,  SujinWanchat, Kitipong  Tonmit, and  Pongpun Kayanyiem, “A Parametric Study of a Gravitation Vortex Power Plant”, Khonkaen University, Khonkaen, Thailand,2013.