Rancang Bangun Turbin Ulir Archimedes (TUA) dengan Barikade Tepi (BT) untuk Wahana Eduwisata Desa Wringinsongo Kecamatan Tumpang Kabupaten Malang

Abstract

Akibat pandemic Covid 19 tempat wisata pemandian sumberingin terdampak cukup signifikan sehingga jumlah pengunjung menurun drastis dan sumber pendapatan dari sektor wisata juga menurun. Banyak wahana wisata tidak terawat dengan baik sehingga terkesan menjadi kumuh dan mangkrak. Untuk membangkitkan lagi gairah wisata di tempat ini perlu ada pembenahan dan revitalisasi di beberapa tempat, termasuk revitalisasi sumberdaya air berlimpah untuk dibangun PLTMH baru sebagai tambahan daya atau cadangan pembangkit. Berdasarkan studi pengembangan master plan desa wringinsongo oleh Politeknik Negeri Malang dihasilkan suatu rumusan pemecahan masalah bahwa prioritas utama adalah pengembangan  infrastuktur dan revitalisasi taman wisata pemandian sumberingin. Parameter desain TUA biasanya head H dan debit Q yang tersedia di situs instalasi. Mengenai kepala, beberapa pertimbangan diperlukan. Karena geometri turbin, dapat dianggap bahwa luas bagian inlet dan outlet kira-kira sama, maka kecepatan rata-rata air melalui bagian ini juga kira-kira sama. Aliran melalui seluruh turbin memiliki permukaan bebas, yang memungkinkan kita untuk mempertimbangkan bahwa tekanan statis pada saluran masuk dan keluar turbin sama dengan tekanan atmosfer. Dalam rancang bangun  ini, kami memilih bilangan pitch TUA sehingga permukaan bebas dalam ember memenuhi sudu bagian hilir pada bidang koordinat Oxz, yang berisi sumbu turbin, dan sudu bagian hulu hanya sedikit terbasahi. Perubahan desain adalah dengan menambahkan dinding barikade pada ujung sudu ulir, sehingga pada runner terbentuk ember berbentuk corong spiral. Konfigurasi ini dilihat pada Gambar 2, yang menunjukkan proyeksi samping dari runner TUA yang dimodifikasi memiliki sudu ulir dengan barikade tepi.  Inovasi menambahkan barikade tepi ini menjadikan desain TUA ini memiliki kebaruan (novelty) yang berfungsi sebagai ember yang optimal dalam menampung air sehingga tidak tumpah. Untuk pilihan yang diusulkan, momen negatif yang dihasilkan oleh gaya hidrostatik pada sudu (yaitu momen yang berlawanan dengan putaran ulir) praktis dapat diabaikan. Perlu dicatat bahwa momen yang dihasilkan pada ember bawah sudu di bagian hulu (dibawah sumbu turbin) seluruhnya negatif dan demikian juga bagian momen yang akan dihasilkan di atas sudu bagian hilir (yaitu di atas sumbu turbin).