Studi Performa Turbin Tesla Hasil Optimasi dengan Computational Fluid Dynamics

• Main Author: Farhan, Darryl
• Format: Final Project
• Language: Indonesia
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/43589
• Institution: Institut Teknologi Bandung

Organic Rankine Cycle (ORC) merupakan teknologi yang dapat diaplikasikan pada sumber energi temperatur rendah dan menengah. Salah satu komponen utama dari ORC adalah ekspander seperti turbin. Turbin Tesla adalah turbin yang pada umumnya membutuhkan biaya manufaktur dan perawatan yang rendah. Namun, turbin Tesla menghasilkan daya dan efisiensi yang lebih kecil dibandingkan jenis turbin lain seperti turbin uap konvensional. Salah satu penelitian turbin Tesla yang terbaru adalah optimasi daya dan efisiensi dari desain baru turbin Tesla. Penelitian tersebut menggunakan Engineering Equation Solver (EES). Untuk membuktikan klaim kinerja pada penelitian tersebut, studi Computational Fluid Dynamics (CFD) dilakukan pada penelitian ini. Metodologi penelitian ini terdiri atas pembuatan model dan penyetelan yang diikuti dengan proses validasi yang terdiri atas pengecekan konvergensi residual, balans massa dan energi, dan pemantauan variabel kritis. Proses validasi diikuti oleh pengecekan validitas model turbulensi dengan memantau jarak dinding non-dimensional dan angka Mach di keluaran nosel. Hasil simulasi CFD menunjukkan bahwa turbin Tesla yang telah dioptimasi dapat menghasilkan daya 47.827 W dengan efisiensi 50.95%. Hasil ini lebih rendah dibandingkan daya 54 W dan 61% hasil perhitungan dari studi EES. Studi ini juga membuktikan bahwa sebagian besar asumsi yang digunakan di penelitian EES dapat menggambarkan aliran diturbin Tesla secara akurat.