ANALISIS FLUID STRUCTURE INTERACTION PADA TURBIN GORLOV

*Muhammad Akmal Daffaroihan  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Syaiful Syaiful  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Achmad Widodo  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia

Citation Format:
Abstract

Pemanfaatan energi baru terbarukan melalui Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (PLTAL) mendorong pengembangan turbin Gorlov sebagai salah satu Vertical Axis Water Turbine (VAWT) yang memiliki keunggulan pada kondisi aliran rendah, namun interaksi fluida dan struktur bilah berpotensi menimbulkan tegangan dan deformasi yang memengaruhi keandalan struktur. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis distribusi tekanan pada bilah turbin, mengevaluasi respon mekanis struktur melalui pendekatan One-Way Fluid-Structure Interaction (FSI), serta mengidentifikasi titik kritis berdasarkan tegangan dan deformasi. Metode yang digunakan adalah simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk memperoleh distribusi tekanan pada variasi Tip Speed Ratio (TSR) yang kemudian dipetakan ke analisis struktur menggunakan Finite Element Method (FEM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa distribusi tekanan dipengaruhi oleh variasi TSR dengan tekanan maksimum terjadi pada sisi depan bilah, tegangan dan regangan maksimum teralokasi pada sambungan antara bilah-plat dan area sekitar poros, serta deformasi maksimum terlokalisasi pada bagian tengah leading edge, namun nilai tegangan maksimum masih berada di bawah batas kekuatan material sehingga struktur dinyatakan aman. Dengan demikian, turbin Gorlov yang dianalisis memiliki karakteristik struktural yang memenuhi kriteria keamanan dan berpotensi untuk diaplikasikan pada sistem PLTAL.

Fulltext View|Download Email colleagues
Keywords: kekuatan struktur; simulasi fsi; tip speed ratio; turbin gorlov; von-misses stress
Article Info
Section: Articles
Language : ID
  1. Energy Institute, “Statistical Review of World Energy 2024.” [Daring]. Tersedia: https://www.energyinst.org/statistical-review
  2. M. Erdem, “An evaluation of incentive policy effects on solar power plant cost analysis : a comparative case study approach,” Energy, vol. 330, no. July 2024, p. 136901, 2025, doi: 10.1016/j.energy.2025.136901
  3. I. Hardi, R. Kurniawan, S. Ray, G. Mutig, T. Rizky, and M. S. Abd, “Human Settlements and Sustainability Reducing the poverty gap and severity in Indonesia : The role of renewable energy access and consumption ☆,” Hum. Settlements Sustain., vol. 1, no. 3, pp. 145–157, 2025, doi: 10.1016/j.hssust.2025.06.001
  4. Y. N. Ihsan, A. Tussadiah, N. Pridina, and R. M. Utamy, “Renewable Energy from Ocean Currents on the Outflow ITF Pathway , Indonesia,” Energy Procedia, vol. 65, pp. 131–139, 2015, doi: 10.1016/j.egypro.2015.01.045
  5. G. Li and W. Zhu, “Tidal current energy harvesting technologies : A review of current status and life cycle assessment,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 179, no. October 2022, p. 113269, 2023, doi: 10.1016/j.rser.2023.113269
  6. S. Sanaye and A. Farvizi, “Optimizing a vertical axis wind turbine with helical blades : Application of 3D CFD and Taguchi method,” Energy Reports, vol. 12, no. May, pp. 2527–2547, 2024, doi: 10.1016/j.egyr.2024.08.059
  7. M. Akhlagi, F. Ghafoorian, M. Mehrpooya, and M. Sharifi Rizi, “Effective Parameters Optimization of a Small Scale Gorlov Wind Turbine, Using CFD Method,” Iran. J. Chem. Chem. Eng., vol. 42, no. 7, pp. 2286–2304, 2023, doi: 10.30492/ijcce.2022.561960.5584
  8. R. Kumar and S. Sarkar, “Effect of design parameters on the performance of helical Darrieus hydrokinetic turbines,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 162, no. April, p. 112431, 2022, doi: 10.1016/j.rser.2022.112431
  9. J. M. Tamayo-Avendaño, I. D. Patiño-Arcila, C. Nieto-Londoño, and J. Sierra-Pérez, “Fluid–Structure Interaction Analysis of a Wind Turbine Blade with Passive Control by Bend–Twist Coupling,” Energies, vol. 16, no. 18, p. 6619, Sep. 2023, doi: 10.3390/en16186619
  10. G. Li, G. Wu, L. Tan, H. Fan, and Q. Kong, “Optimal design of low-speed current energy turbine based on turbine blades with different pitch angles,” vol. 314, no. June, 2024
  11. P. Marsh, D. Ranmuthugala, I. Penesis, and G. Thomas, “Numerical investigation of the in fl uence of blade helicity on the performance characteristics of vertical axis tidal turbines,” Renew. Energy, vol. 81, pp. 926–935, 2015, doi: 10.1016/j.renene.2015.03.083

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.