Permodelan Numerik Aliran pada Pelimpah Bertangga Menggunakan Program OpenFOAM

Abstract

Aliran pada pelimpah berkemiringan tinggi memiliki kecepatan dan energi aliran yang besar. Sehingga berpotensi menimbulkan kavitasi dan gerusan dasar sungai. Stepped spillway merupakan alternatif meminimalisir bahaya tersebut. Dewasa ini, permodelan eksperimen maupun numerik dengan berbagai geometri tangga telah dikembangkan. Model numerik memiliki kelebihan dari segi waktu, dan biaya penelitian. OpenFOAM dipilih karena merupakan program open source yang dapat memodelkan kasus multiphase. Data yang dibutuhkan yaitu data penelitian eksperimen sebelumnya berupa data tangga, pelimpah, debit, kecepatan, dan elevasi muka air. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performa model numerik, sensitivitas model, dan besar peredaman energi. Hasil penelitian menyatakan bahwa model numerik OpenFOAM memiliki performa baik. Rentang nilai RMSE profil muka air antara 0,006–0,013, kecepatan aliran antara 0,086–0,217, dan peredaman energi antara 0,036–0,103. Ukuran mesh merupakan parameter paling berpengaruh terhadap hasil model. Aliran pada pelimpah bertangga hasil model numerik dengan rasio debit dc/h=1,50 – dc/h=0,90 menghasilkan peredaman energi antara 51% – 68%.