Electronic Theses and Dissertation

Penelitian ini mengkaji secara eksperimental pengaruh variasi selimut (½, ¾, penuh) dan konfigurasi ulir (single screw dan double screw) terhadap kinerja Turbin Archimedes Screw pada kondisi head rendah dan debit variatif. Pengujian dilakukan dengan pembebanan sebesar 5-30 W hingga titik maksimum daya yang dapat dihasilkan turbin. Hasil menunjukkan bahwa pada turbin Single Screw, selimut 3/4 memberikan kinerja terbaik dengan efisiensi maksimum 19-20% pada debit tinggi dengan rentang operasi optimal 90-110 rpm, sedangkan selimut penuh menghasilkan daya maksimum sebesar 30 W pada debit 0,0168 m³/s dengan rentang operasi 100-140 rpm. Pada Double Screw, kinerja pada debit kecil rendah, namun meningkat signifikan pada debit besar. Konfigurasi selimut 3/4 terbukti paling efektif pada debit tinggi, menghasilkan daya maksimum sebesar 43-44 W dan efisiensi maksimum 30-31% pada debit 0,0168 m³/s dengan rentang operasi optimal 90-120 rpm. Secara keseluruhan, turbin Double Screw menunjukkan performa lebih baik dibanding Single Screw pada debit yang sama, dengan peningkatan daya dan efisiensi hingga 45%. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa pemilihan konfigurasi selimut sangat berpengaruh terhadap efektivitas konversi energi. Hasil penelitian dapat menjadi acuan dalam perancangan turbin Archimedes untuk aplikasi mikrohidro pada head rendah. Penelitian ini diharapkan dapat mendukung pengembangan teknologi turbin sekrup yang lebih efisien dan sesuai kebutuhan lapangan.

This study experimentally investigates the influence of shroud variations (½, ¾, and full) and screw configurations (single screw and double screw) on the performance of an Archimedes Screw Turbine under low-head conditions and varying flow rates. The tests were conducted using loads of 5-30 W until the maximum power output of the turbine was reached. The results show that for the Single Screw turbine, the ¾ shroud provides the best performance with a maximum efficiency of 19-20% at high flow rates, operating optimally between 90-110 rpm, while the full shroud produces a maximum power output of 30 W at a flow rate of 0.0168 m³/s with an operating range of 100-140 rpm. For the Double Screw turbine, performance at low flow rates is relatively low but increases significantly at higher flows. The ¾ shroud configuration proves to be most effective at high flow rates, producing a maximum power output of 43-44 W and maximum efficiency of 30-31% at a flow rate of 0.0168 m³/s with an optimal operating range of 90-120 rpm. Overall, the Double Screw turbine demonstrates superior performance compared to the Single Screw turbine at equivalent flow rates, with increases in power and efficiency of up to 45%. The research highlights the significant influence of shroud configuration on energy conversion effectiveness. The results of this study may serve as a reference for designing Archimedes Screw turbines for low-head micro-hydro applications. This research is also expected to support the development of more efficient screw turbine technologies suited to field requirements.