Wave: Jurnal Ilmiah Teknologi Maritim Volume 16, Nomer 2, Desember 2022: hal: 43-50 p - ISSN: 1978-886X e - ISSN: 2614-641X

## STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK HIDROFOIL NACA 63(4)021 SEBAGAI PENGEMBANGAN BILAH TURBIN ARUS LAUT KECEPATAN RENDAH
Numerical Study of NACA 63(4)021 Hydrofoil Characteristics as Development of Turbine Blade on Low-Speed Ocean Current
Ahmad Yasim 1,a , Nandiko Rizal 2 dan Widodo 2
1 Teknik Konstruksi Perkapalan, Universitas Jember, Jl. Kalimantan No. 37, Jember, Indonesia
2 Pusat Riset Teknologi Hidrodinamika, Badan Riset dan Inovasi Nasional, Jl. Hidrodinamika BPPT, Surabaya, Indonesia
e-mail: a ahmadyasim@unej.ac.id
Diterima : 01 September 2022; Direvisi: 10 November 2022, Disetujui: 21 November 2022

## Abstrak
Perkembangan energi terbarukan mengalami peningkatan pesat seiring menipisnya cadangan bahan bakar fosil. Arus laut adalah sumber energi terbarukan yang memiliki potensi besar di Indonesia namun didominasi oleh kecepatan arus rendah. Vertical Axial Tidal Current Turbine (VATCT) adalah teknologi yang cukup efektif mengonversi energi arus laut rendah menjadi energi listrik. NACA 63(4)021 adalah jenis hidrofoil yang sedang tren  digunakan karena dapat menghasilkan efisiensi yang lebih baik. Oleh karena itu, dilakukan studi numerik hidrofoil NACA 63(4)021 berdasarkan kondisi kecepatan arus rendah. Studi numerik menggunakan model 2D dengan variasi sudut serang atau Angle of Attack (AoA)  dan initial condition Re 200.000. Dari hasil studi, diketahui nilai Cl maksimal 1,16 pada AoA 15°, sedangkan nilai Cd cukup rendah pada AoA antara 0° hingga 10°. Nilai Cl/Cd maksimal adalah 25,5 pada AoA 8°. Dengan demikian, direkomendasikan sudut ideal hidrofoil NACA 63(4)02 pada VATCT adalah 8° (untuk turbin fixed pitch ) atau pada rentang sudut 5° hingga 10° (untuk jenis turbin active pitch control dan passive pitch control ).
Kata kunci: hidrofoil; NACA 63(4)021; VATCT; AoA; lift coefficient ; drag coefficient

## Abstract
The development of renewable energy has increased rapidly in line with the depletion of fossil fuel reserves. Ocean currents are a renewable energy source that has great potential in Indonesia but is dominated by the low current speed. Vertical Axial Tidal Current Turbine (VATCT) is a technology that is quite effective in converting low-energy ocean currents into electrical energy. NACA 63(4)021 is a type of hydrofoil that is currently in use because it can produce better efficiency. Therefore, a numerical study of the NACA 63(4)021 hydrofoil was carried out based on the low current velocity conditions. The numerical study uses a 2D model with a variation of the angle of attack (AoA) and the initial condition Re 200.000. From the study results, it is known that the maximum Cl value is 1,16 at AoA 15 ° , while the Cd value is quite low at AoA between 0 ° to 10 ° . The maximum Cl/Cd value is 25,5 at AoA 8 ° . Therefore, it is recommended that the ideal NACA 63(4)02 hydrofoil angle for VATCT is 8 ° (for fixed pitch turbine) or in the range of 5 ° to 10 ° (for turbine with type active and passive pitch control).
Keywords: hydrofoil; NACA 63(4)021; VATCT; AoA; lift coefficient ; drag coefficient

## PENDAHULUAN
Perkembangan energi terbarukan saat ini telah mengalami peningkatan pesat. Para peneliti berlomba -lomba dalam meneliti dan mengembangkan sumber energi terbarukan. Hal ini dikarenakan menipisnya cadangan bahan bakar fosil, sehingga keadaan tersebut memaksa untuk mengeksplorasi energi terbarukan sebagai sumber energi alternatif dan tentunya ramah lingkungan. Beberapa contoh energi terbarukan seperti pemanfaatan energi surya, energi angin, panas bumi dan energi laut. Dari sekian bentuk energi terbarukan tersebut, energi laut merupakan salah satu energi potensial, bersih, dan melimpah. Menurut  Ferial  (2011), energi laut dapat dibagi menjadi empat jenis  potensi energi yaitu energi arus laut ( ocean current ), energi pasang surut ( tidal power ), energi gelombang laut ( wave energy ), dan energi panas laut ( ocean thermal energy ).
Energi arus laut adalah salah satu sumber energi terbarukan yang memiliki potensi besar di Indonesia  (Mukhtasor, 2015). Menurut  Daruwedho, et al.  (2016), arus laut merupakan pergerakan suatu massa air yang disebabkan oleh angin, perbedaan massa jenis, aktivitas pasang surut atau pergerakan gelombang panjang. Potensi energi arus laut Indonesia telah dipetakan oleh Asosiasi Energi Laut Indonesia (ASELI) yang bekerja sama dengan Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (P3GL) di bawah Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. (Mukhtasor  dkk., 2014)  menyebutkan bahwa potensi energi arus laut Indonesia  secara teoritis adalah 287,82 GW, secara teknis sebesar 72 GW dan secara praktis sebesar 18 GW. Besarnya potensi energi arus laut diharapkan dapat menjadi salah  satu sumber energi listrik yang andal, berkelanjutan dan ramah lingkungan.
Menurut  Yasim,  et al.  (2021),  potensi energi arus laut di perairan Indonesia didominasi  oleh arus laut kecepatan rendah sehingga dibutuhkan teknologi konversi energi yang efektif bekerja pada kecepatan arus rendah. Vertical Axial Tidal Current Turbine (VATCT) adalah teknologi populer dalam bidang energi laut yang cukup efektif mengonversi energi
arus laut rendah menjadi energi listrik. Menurut Hantoro et al.  (2018), komponen  paling vital pada VATCT adalah blade . Blade inilah yang akan menangkap aliran kemudian mengubahnya dalam bentuk putaran. Efisiensi sebuah VATCT sangat bergantung pada jenis bilah yang digunakan sehingga pengembangan bilah yang efektif mengonversi arus kecepatan rendah adalah sangat penting untuk dilakukan.
NACA 63(4)021 adalah jenis hidrofoil yang sedang  tren  digunakan dalam pengembangan turbin VATCT. Menurut Marsh,  et al., (2015),  Rawlings (2008) dan Satrio, et al. (2018), penggunaan hidrofoil jenis NACA 63(4)021 pada turbin VATCT tipe Darrieus dapat menghasilkan performa yang lebih baik dibandingkan penggunaan bentuk hidrofoil simetris seperti NACA 0018 atau NACA 0021. Hanya saja, penelitian tentang turbin VATCT yang menggunakan bilah NACA 63(4)021 lebih banyak dilakukan pada kecepatan arus yang cukup tinggi, sehingga masih diperlukan penelitian lanjutan untuk bisa diterapkan di Indonesia, mengingat potensi arus laut di Indonesia didominasi oleh kecepatan rendah. Oleh karena itu, dilakukan riset pemodelan numerik turbin VATCT bilah NACA 63(4)021 berdasarkan kondisi kecepatan arus rendah.
Riset pemodelan numerik turbin VATCT bilah NACA 63(4)021 ini dimulai dengan melakukan studi numerik khusus pada bilah hidrofoil NACA 63(4)021 untuk dapat mengetahui karakteristik hidrofoil NACA 63(4)021 yang meliputi nilai koefisien lift , koefisien drag , dan kontur kecepatan arus yang melewati bilah hidrofoil. Selain itu, studi awal ini juga digunakan untuk memvalidasi model numerik dengan penelitian terdahulu. Model numerik yang sudah tervalidasi ini selanjutnya akan diterapkan untuk menganalisis turbin VATCT bilah NACA 63(4)021 berdasarkan kondisi kecepatan arus rendah.
Artikel ini secara khusus hanya membahas pemodelan numerik karakteristik hidrofoil NACA 63(4)021 menggunakan metode Computational Fluid Dynamics (CFD) berbasis 2D. Model 2D dipilih karena bilah hidrofoil memiliki penampang atas dan
Wave: Jurnal Ilmiah Teknologi Maritim
Volume 16, Nomer 2, Desember 2022: hal: 43-50
p - ISSN: 1978-886X e - ISSN: 2614-641X
bawah yang sama sehingga dapat ditinjau secara 2D. Selain itu, proses analisis model 2D jauh lebih ringan meskipun menggunakan meshing grid presisi tinggi. Untuk lebih detail, teknis pelaksanaan penelitian akan dijelaskan pada bagian metode penelitian.

## METODE
Pada prinsipnya, saat terjadi interaksi antara aliran arus dan bilah tubin maka timbul dua gaya dasar yaitu lift dan drag . Lift merupakan jenis gaya menguntungkan untuk membangkitkan putaran pada turbin, sedangkan drag merupakan jenis gaya hambat yang merugikan. Oleh karena itu, gaya drag ini harus dibuat seminimal mungkin. Pada Gambar  1 dapat diperhatikan arah gaya lift dan drag pada sebuah pelat tipis yang dilewati oleh arus laut.
Gambar 1. Arah gaya yang terjadi pada pelat tipis saat dilewati aliran fluida (Lynn, 2014)
Gambar 1(a) menunjukkan sebuah pelat yang diasumsikan sangat tipis dan memiliki permukaan halus, kemudian diposisikan sejajar dengan arah arus sehingga tidak menimbulkan gaya lift maupun gaya drag . Ketika pelat tersebut dicondongkan pada sudut tertentu seperti pada Gambar  1(b) maka arus yang melewati pelat tersebut akan mengalami gaya yang mencoba mendorong pelat ke belakang yang kemudian disebut drag, namun pada saat  yang bersamaan juga mengalami gaya dorong ke atas yang disebut gaya lift . Selanjutnya Gambar 1(c) menunjukkan sebuah pelat yang diletakan tegak lurus dengan arah datangnya arus sehingga menimbulkan gaya drag yang sangat besar namun tidak menimbulkan gaya lift .
Berdasarkan uraian Gambar  1 diketahui bahwa penentuan sudut pelat terhadap arah datangnya arus atau dikenal sebagai sudut serang ( angle of attack ) memiliki pengaruh penting terhadap perbandingan nilai koefisien lift dan koefisien drag (Cl/Cd) yang
dihasilkan suatu hidrofoil.  Berikut adalah Gambar  2 yang mengilustrasikan vector gaya-gaya yang bekerja pada sebuah hidrofoil saat dilewati arus laut.

## Gambar 2. Vektor gaya yang terjadi pada hidrofoil saat dilewati aliran fluida (Lynn, 2014)
Studi karakteristik hidrofoil  bertujuan untuk mendapatkan efisiensi turbin yang optimal dengan mengetahui jenis foil yang memiliki nilai Cl/Cd yang tinggi pada kondisi kecepatan arus laut yang relatif rendah. Menurut Sudargana  dan  Yuniarso  (2012), untuk menghitung nilai Cl dan  Cd dapat digunakan persamaan sebagai berikut:
Cl = 𝐿 1 2 𝜌𝐴𝑣 ∞2 (1)
Cd = 𝐷 1 2 𝜌𝐴𝑣 ∞2 (2)
Sedangkan untuk mengetahui gaya lift dan drag dapat menggunakan persamaan (3) dan (4).
L = ∫ 𝑑𝐹 𝑥 = ∫ P cos 𝛼 𝑑𝐴 + ∫ τ 𝜔 sin 𝛼 𝑑𝐴 (3) D = ∫ 𝑑𝐹 𝑦 = - ∫ P sin 𝛼 𝑑𝐴 + ∫ τ 𝜔 cos 𝛼 𝑑𝐴 (4)
Cl adalah koefisien lift ; Cd  adalah koefisien drag ; L adalah gaya lift (N); D  adalah gaya drag (N); 𝑣 ∞ adalah kecepatan arus relatif terhadap obyek (m/s);  A  adalah  luasan foil heading (m 2 ); 𝜌 adalah  densitas fluida (kg/m 3 );  P  adalah  daya hidrolis (Watt); τ 𝜔 adalah  torsi pada putaran definitif (N.m); dan 𝛼 adalah angle of attack (°).
Pemodelan numerik hidrofoil NACA 63(4)021 dimulai dari penentuan koordinat hidrofoil yang bisa didapatkan  melalui  (Airfoil Tools, 2020).  Setelah mendapatkan koordinat, maka selanjutnya dilakukan pembuatan model 3D hidrofoil NACA 63(4)021 kemudian dilanjutkan dengan pembuatan boundary condition , penentuan region, pengaturan meshing grid, proses meshing ,  penentuan jenis solver ,
pemilihan output yang ingin dihasilkan yaitu koefisien lift (Cl) dan koefisien drag (Cd), serta yang terakhir adalah koreksi hasil menggunakan hasil penelitian terdahulu.
Untuk mengetahui nilai Cl dan Cd suatu hidrofoil dalam pemodelan numerik, maka analisis harus dilakukan pada beberapa variasi angle of attack (AoA). Variasi AoA yang digunakan dalam studi ini antara lain 0 ° , 5 ° , 10 ° , 15 ° , 20 ° , dan 25 ° . Analisis AoA pada sudut di atas 25 ° tidak lagi dilakukan karena nilai Cl yang didapatkan semakin menurun dan di sisi lain nilai Cd semakin meningkat.
Untuk melakukan pemodelan numerik, juga diperlukan initial condition sebagai input awal simulasi. Initial condition yang digunakan dalam studi ini adalah Reynold Number (Re)  dengan  nilai yang diinput sebesar 200.000. Nilai Re tersebut dipilih karena hasil analisa numerik dalam penelitian ini akan divalidasi dengan hasil numerik (Rawlings, 2008) yang mana juga menggunakan hidrofoil NACA 63(4)021 dengan Re 200.000 dan chord 0,07 m. Tujuan dilakukan validasi hasil adalah untuk memastikan bahwa prosedur pemodelan numerik yang dilakukan sudah benar.
Bentuk hidrofoil NACA 63(4)021 dapat dilihat pada  Gambar  3. Koordinat penggambaran foil pada gambar tersebut didapatkan dari (Airfoil Tools, 2020), koordinat foil -nya telah disesuaikan dengan panjang chord yang digunakan yaitu 0,07 m.
Gambar 3. Bentuk hidrofoil NACA 63(4)021 (Airfoil Tools, 2020)
Setelah mendapatkan koordinat hidrofoil, maka langkah selanjutnya adalah persiapan pemodelan numerik yaitu membuat model solid 3D hidrofoil NACA 63(4)021 beserta boundary condition- nya kemudian mendefinisikan region dan pengaturan grid khususnya di sekitar  hidrofoil untuk membuat mesh
yang lebih rapat agar hasil pemodelan numerik yang diperoleh lebih akurat. Pendefinisian region model numerik dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Boundary condition dan region pemodelan numerik hidrofoil NACA 63(4)021
Boundary condition yang ditampilkan pada Gambar  4 memiliki ukuran panjang 4 meter, lebar 2 meter, dan tinggi 0,3 meter. Bentuk 3D pada model numerik ini selanjutnya dikonversi menjadi model 2D sebelum proses meshing . Hal ini dapat dilakukan karena foil memiliki penampang bagian atas dan bawah yang sama sehingga dapat dianalisis secara 2D. Model 2D dapat melakukan simulasi yang lebih presisi dengan jumlah grid yang jauh lebih sedikit dibandingkan jika menggunakan model 3D.
Gambar 5. Meshing pemodelan numerik hidrofoil NACA 63(4)021
Hasil proses meshing dapat dilihat pada Gambar 5. Jenis polygonal mesh dipilih karena memiliki hasil yang lebih baik dibandingkan quadrilateral mesh dan triangular mesh . Jumlah grid yang digunakan dalam simulasi numerik ini adalah
Wave: Jurnal Ilmiah Teknologi Maritim
Volume 16, Nomer 2, Desember 2022: hal: 43-50
p - ISSN: 1978-886X e - ISSN: 2614-641X
sebanyak 43.326  dan  setiap perubahan  sudut serang atau Angle of Attack (AoA) juga harus disertai dengan perbaikan meshing sebelum menjalankan simulasi numerik.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik  hidrofoil NACA 63(4)021 yang didapatkan dari studi numerik CFD ini adalah berupa nilai Cl, Cd, Cl/Cd, serta pola aliran yang melewati hidrofoil. Hasil numerik kemudian ditampilkan dalam bentuk grafik Cl, Cd dan Cl/Cd yang disertai dengan hasil numerik penelitian terdahulu sebagai validasi untuk memastikan bahwa analisis metode CFD yang dilakukan dalam penelitian ini sudah tepat.
Gambar 6. Lift Coefficient (Cl) hidrofoil NACA 63(4)021
Hasil numerik pertama yang dihasilkan dalam studi ini adalah lift coefficient (Cl). Lift coefficient adalah parameter non-dimensional yang menunjukkan perbandingan gaya lift dengan gaya dinamis yang dihasilkan hidrofoil. Dalam perancangan turbin, Cl sangat penting karena mengindikasikan kemampuan torsi suatu turbin. Pada  Gambar  6 terlihat bahwa Cl mengalami peningkatan ketika hidrofoil NACA 63(4)021 bekerja pada rentang  AoA dari 0 ° hingga 15 ° . Sedangkan AoA di atas 15 ° , Cl telah mengalami penurunan nilai sehingga dinilai tidak lagi efektif dalam menghasilkan torsi.
Untuk lebih detail, diuraikan nilai Cl hasil numerik CFD penelitian ini mulai dari AoA 5 ° hingga 25 ° yaitu pada AoA 5 ° sebesar 0,518, pada AoA 10 ° sebesar 0,933, pada AoA 15 ° sebesar 1,051, pada AoA 20 ° sebesar 1,013,  dan pada AoA 25 ° sebesar 0,895. Nilai Cl tersebut kemudian divalidasi dengan hasil numerik yang ada pada Rawlings (2008) dengan
nilai Cl yang diperoleh dari studi ini memiliki nilai yang sangat mendekati hasil numerik (Rawlings, 2008). Oleh karena itu, model numerik penelitian ini dapat dianggap tervalidasi.
Gambar 7. Drag Coefficient (Cd) hidrofoil NACA 63(4)021
Hasil numerik kedua yang dihasilkan dalam studi ini adalah drag coefficient (Cd). Cd merupakan parameter yang menghambat bilah hidrofoil untuk menghasilkan torsi. Pada  Gambar  7 terlihat bahwa nilai  Cd terus mengalami peningkatan ketika AoA diperbesar. Yang menarik adalah peningkatan nilai Cd pada rentang AoA 0 ° hingga 10 ° masih tergolong landai, namun setelah itu pada AoA di atas 15 ° grafik Cd terlihat menanjak lebih tinggi.
Seperti halnya nilai Cl pada Gambar 6, nilai Cd juga divalidasi dengan hasil numerik yang telah dilakukan  Rawlings  (2008). Pada Gambar  7 terlihat bahwa nilai Cd dalam penelitian ini dan penelitian yang dilakukan Rawlings (2008) telah memiliki hasil yang sangat mendekati sehingga dapat dianggap bahwa model numerik dalam penelitian ini telah tervalidasi. Berdasarkan Gambar  7 diketahui bahwa nilai Cd akan meningkat seiring dengan peningkatan AoA. Adapun nilai Cd hasil numerik penelitian ini adalah pada AoA 5 ° sebesar 0,023, pada AoA 10 ° sebesar 0,038, pada AoA 15 ° sebesar  0,076,  pada AoA 20 ° sebesar  0,164, dan pada AoA 25 ° sebesar 0,30.
Nilai Cd memiliki peningkatan tinggi pada variasi AoA rentang 15 ° hingga 25 ° atau di atasnya. Sedangkan pada variasi AoA 0 ° hingga 10 ° terdapat perubahan nilai Cd yang rendah. Rentang sudut AoA yang menghasilkan nilai Cd rendah inilah yang perlu
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 0 5 10 15 20 25 Li ft C oe ffi ci en t Angle of Attack (Derajat) Lift Coefficient of NACA 63(4)021 Cl (Rawlings, 2008) Cl 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0 5 10 15 20 25 Dr ag C oe ffi ci en t Angle of Attack (Derajat) Drag Coefficient of NACA 63(4)021 Cl (Rawlings, 2008)
Cd
(a) AoA 0 derajat (b) AoA 5 derajat (c) AoA 10 derajat
(d) AoA 15 derajat
Gambar 9. Pola aliran yang melalui hidrofoil NACA 63(4)021 pada berbagai sudut serang
diperhatikan dalam merencanakan suatu bilah turbin VATCT kecepatan arus rendah karena turbin VATCT arus rendah harus didesain lebih sensitif terhadap kecepatan arus untuk  mendapatkan kemampuan start yang baik.
Gambar 8. Perbandingan Cl/Cd hidrofoil NACA 63(4)021
Nilai Lift Coefficient / Drag Coefficient (Cl/Cd) merupakan perbandingan dari nilai Cl dan Cd yang telah diperoleh pada tahap sebelumnya. Pada Gambar 8 ditampilkan grafik Cl/Cd yang menjelaskan  bahwa Cl/Cd memiliki nilai tinggi pada rentang AoA antara 5 ° hingga 10 ° .
Nilai maksimal Cl/Cd hidrofoil NACA 63(4)02 didapatkan pada posisi AoA 8 ° . Dengan demikian, dapat direkomendasikan bahwa posisi ideal bilah hidrofoil NACA 63(4)02 pada turbin VATCT adalah
pada sudut 8 ᴼ jika turbin dirancang menggunakan bilah tetap ( fixed pitch ) atau pada rentang sudut 5 ° hingga 10 ° jika turbin VATCT dirancang mengguna- kan sudut bilah bebas. Pengaturan sudut bilah bebas dapat dilakukan dengan cara active pitch control dan passive pitch control.
Pola aliran hasil simulasi numerik dapat dilihat pada  Gambar  9. Pola aliran merupakan bentuk aliran fluida yang melewati hidrofoil NACA 63(4)02 sehingga menimbulkan resultan gaya pada dua  arah yang kemudian disebut gaya lift dan gaya drag . Pola aliran dapat divisualisasikan dalam bentuk kontur kecepatan aliran. Pada  Gambar  9 ditampilkan pola aliran yang melalui bilah hidrofoil NACA 63(4)021 berdasarkan variasi angle of attack (AoA).
Pola aliran yang ditampilkan pada Gambar 9 merupakan hasil simulasi menggunakan Re 200.000. Pada posisi AoA 0 ° terlihat  bahwa kontur kecepatan aliran adalah sama antara sisi atas dan sisi bawah foil . Pada posisi ini belum terjadi gaya lift dan drag , sehingga Cl/Cd adalah 0. Gaya lift dan drag terjadi ketika mengubah AoA > 0 ° . Semakin besar AoA maka gaya drag yang terjadi akan semakin basar. Fenomena ini dapat diamati pada Gambar 9 yaitu pada  kecepatan rendah (kontur biru) terdapat  di bagian sisi atas  dan  belakang hidrofoil akan semakin
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 Cl / Cd Angle of Attack (Derajat) Cl/Cd of NACA 63(4)021 Cl/Cd Cl/Cd (Rawlings , 2008)
Wave: Jurnal Ilmiah Teknologi Maritim
Volume 16, Nomer 2, Desember 2022: hal: 43-50
p - ISSN: 1978-886X e - ISSN: 2614-641X
besar seiring dengan bertambahnya AoA dari 0 ° hingga 90 ° . Sedangkan gaya lift meningkat hanya pada batas AoA tertentu. Pada Gambar 9 dapat diamati kecepatan tinggi (kontur orange-merah) hanya efektif terjadi pada sudut serang >0 ° hingga 15 ° . Setelah itu, gaya lift akan mengalami penurunan ketika menambah AoA di atas 15 ᴼ seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Namun  di sisi lain gaya drag terus meningkat seiring dengan peningkatan AoA, bahkan cenderung lebih menanjak pada AoA di atas 15 ° seperti ditunjukkan pada Gambar 7.

## KESIMPULAN
Dari hasil studi numerik hidrofoil NACA 63(4)02 berdasarkan variasi AoA diperoleh nilai Cl maksimal sebesar 1,16 pada sudut 15 ° , sedangkan nilai Cd semakin tinggi sering dengan peningkatan sudut AoA. Tren  grafik Cd terlihat landai pada rentang AoA antara 0 ° hingga 10 ° , kemudian menanjak tinggi pada AoA di atas 15 ° .  Nilai Cl/Cd maksimal diperoleh sebesar  25,5 pada AoA 8 ° . Dengan demikian, dapat direkomendasikan bahwa posisi ideal sudut bilah hidrofoil NACA 63(4)021 pada VATCT adalah 8 ° (untuk turbin fixed pitch ) atau pada rentang sudut 5 ° hingga 10 ° (untuk jenis turbin active pitch control dan passive pitch control ). Hasil studi numerik juga dapat dilihat dalam bentuk kontur aliran  dengan  AoA 0 ° terlihat kecepatan aliran yang sama pada sisi atas dan bawah hidrofoil, kemudian jika AoA dibuat pada sudut kecil maka aliran fluida di sekitar foil akan meninggi pada sisi atas dibanding sisi yang lain yang menandakan peningkatan gaya lift dan seiring dengan peningkatan sudut AoA yang semakin besar maka kecepatan aliran di belakang hidrofoil akan semakin rendah yang menandakan bahwa gaya drag semakin tinggi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ungkapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada rekan-rekan peneliti di Pusat Riset Teknologi Hidrodinamika, Badan Riset dan Inovasi Nasional yang telah membantu penelitian serta penyediaan fasilitas laboratorium sehingga penelitian ini dapat
terlaksana dengan baik. Semoga publikasi ini dapat memberikan sumbangsih terhadap pengembangan bilah turbin arus laut kecepatan rendah di Indonesia.

## DAFTAR PUSTAKA
Airfoil  Tools.  (2020). NACA 63(4)021 Airfoil . Diakses pada 9 Juni 2020. http://airfoiltools. com/ airfoil/details?airfoil=naca634421-il.
Daruwedho, H., Sasmito, B., and Janu A., F.  (2016).
Analisis Pola Arus Laut Permukaan Perairan Indonesia dengan Menggunakan Satelit Altimetri Jason-2 Tahun 2010-2014. Jurnal  Geodesi Undip, Vol. 5(2): 147-158.
Ferial. (2011). Pengembangan Energi Arus Laut .
Diakses pada 12 Desember  2020.  https://ebtke. esdm.go.id/post/2011/04/25/138/pengembangan. energi.arus.laut?lang=en.
Hantoro, R., Utama, I. K. A. P., Arief, I. S., Ismail, A., and  Manggala, S.  W.  (2018). Innovation in Vertical Axis Hydrokinetic Turbine -  Straight Blade Cascaded (VAHT-SBC) Design and Testing for Low Current Speed Power Generation. Journal of  Physics:  Conference Series , Vol. 1022: 1-8.
Lynn, P.  A.  (2014). Electricity from Wave and Tide: An  Introduction to Marine Energy .  New Jersey: John Wiley & Sons Inc.
Marsh, P., Ranmuthugala, D., Penesis, I., and Thomas,
G. (2015). Three-Dimensional Numerical Simulations of Straight-Bladed Vertical Axis Tidal Turbines Investigating Power Output, Torque Ripple and Mounting Forces. Renewable Energy , Vol. 83: 67-77.
Mukhtasor, Susilohadi, Erwandi, Pandoe, W., Iswadi,
A., Firdaus, A. M., Prabowo, H., Sudjono, E., Prasetyo, E. dan Iluhade, D. (2014). Potensi Energi Laut Indonesia . Badan Litbang Kementrian  Energi dan Sumberdaya Mineral (ESDM) dan Asosiasi Energi Laut Indonesia (ASELI).
Mukhtasor. (2015). Mengenal Energi Laut. Surabaya:
ICEES. Rawlings, G. W. (2008). Parametric
Studi Numerik Karakteristik Hidrofoil NACA 63(4)021 sebagai Pengembangan Bilah Turbin Arus Laut Kecepatan Rendah (Ahmad Yasim, Nandiko Rizal dan Widodo)
Characterization of An Experimental Vertical Axis Hydro Turbine .  Thesis.  University of British Columbia, Faculty of Graduate Studies, Mechanical Engineering, Vancouver. Satrio, D., Utama, I. K. A. P., and Mukhtasor. (2018).
Performance Enhancement Effort for Vertical-Axis Tidal-Current Turbine in Low Water Velocity. The 4th Asian Wave Tidal Energy Conference (AWTEC 2018) , pp. 1-5.
Sudargana, S. dan Yuniarso, R. G. K. (2012). Analisa Perancangan Turbin Darrieus pada Hidrofoil
NACA 0015 Dari Karakteristik Cl dan Cd pada Variasi Sudut Serang Menggunakan Regresi Linier pada Matlab. Rotasi , Vol. 14 (1): 21-28. Yasim, A., Mukhtasor, Rahmawati, S., Widodo, and Madi.  (2021). Numerical Modeling of Vertical Axis Hydro Turbine with Experimental Validation. Proceeding of The 7th International Seminar on  Ocean  and  Coastal  Engineering,
Environmental and
Natural
Disaster Management (ISOCEEN 2019) , pp. 22-29.