Electronic Theses and Dissertation

Turbin ulir Archimedes adalah turbin hidroelektrik yang menggunakan aliran air untuk menghasilkan listrik. Pengoptimalan turbin perlu dilakukan upaya mendapatkan performa maksimal. Peneliti melakukan pengujian pada head 0.7, 0.8, 0.9, dan 1 m dengan laju aliran 106.7, 291.1, 594.5, dan 1035.3 l/min menggunakan jenis turbin single screw dan double screw. Optimasi dilakukan menggunakan metode Analisis Varians (ANOVA) untuk mencari korelasi antara faktor head, laju aliran, dan jenis screw terhadap efisiensi turbin serta menggunakan metode Algoritma Genetika untuk mencari kombinasi optimal dari faktor tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan turbin dengan mencari pengaruh variasi dan kombinasi antara head, laju aliran, dan jenis screw yang digunakan terhadap efisiensi turbin. Pengujian dilakukan menggunakan Python untuk kedua metode. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat korelasi yang sangat signifikan antara jenis screw dan laju aliran terhadap efisiensi. Selain itu, terdapat juga korelasi yang signifikan antara interaksi jenis screw dengan laju aliran terhadap efisiensi. Namun tidak ada korelasi yang ditunjukkan pada head. Pengujian Tukey HSD menunjukkan signifikansi tertinggi terjadi pada double screw dan ketika laju aliran dinaikkan dari 106.7 l/min ke 594.5 l/min tanpa mencapai 1035.3 l/min. Pengujian Algoritma Genetika menunjukkan kombinasi optimal terjadi pada head 0.95 m dengan laju aliran 814.8 l/min menggunakan double screw, kombinasi ini menghasilkan daya 99.35 Watt pada efisiensi 78.73%. Dengan kondisi turbin yang sudah dioptimalkan, turbin ulir Archimedes dapat digunakan secara efisien pada situs-situs dengan kondisi head rendah pada efisiensi yang relatif tinggi.

An Archimedes screw turbine is a type of hydroelectric turbine that uses water flow to generate electricity. The turbine can be optimized to maximize its performance. We used head variations of 0.7, 0.8, 0.9, and 1 m with flowrate variations of 106.7, 291.1, 594.5, and 1035.3 l/min using single screw and double screw configurations. Analysis of variance (ANOVA) was used to find the correlation of head, flowrate, and the screw type used in relation to the efficiency the turbine generates. We also used genetic algorithm to find the optimum combination of said factors. The results showed that the highest significance goes to the double screw configuration and with flowrates above 106.7 l/min up to 594.5 l/min without reaching 1035.3 l/min. Head didn’t show any statistically significant correlations. Genetic algorithm showed the optimum combination goes to 0.95 m head at 814.8 l/min using the double screw configuration, this combination generates power up to 99.35 Watts at 78.73% efficiency.