Oleh : Dosen Pembimbing : Ahmad Nasirudin, S.T.,M.Eng

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Oleh : Dosen Pembimbing : Ahmad Nasirudin, S.T.,M.Eng"

Yuliani Tanuwidjaja
7 tahun lalu
Tontonan:

1 Febriyanto Oleh : NRP Dosen Pembimbing : Ahmad Nasirudin, S.T.,M.Eng JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELUATAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011

2 LATAR BELAKANG Bulbous bow dapat memberi keuntungan mencapai bahkan lebih dari 10%. (Practical Ship Design) Dengan melihat grafik Cb-Fn, hanya sebagai pertimbangan untuk menggunakan bulbous bow atau normal. Metode menarik ulur hull kapal, bisa digunakan untuk mendapat bentuk kapal yang optimal. (

3 PERUMUSAN MASALAH Bagaimanakah desain bentuk bulbous bow yang optimal dari segi hambatan pada kasus kapal Tanker 6500 DWT? Bagaimanakah memanfaatkan aplikasi automation dari Maxsurf yang menghubungkannya dengan microsoft excel untuk mengoptimisasi dari bentuk bulbous bow?

4 BATASAN MASALAH Yang dianalisa dari tugas akhir ini hanya perubahan hambatan yang terjadi. Formula untuk menghitung hambatan yang digunakan adalah metode J. Holtrop dan G.G.J. Mennen. Control point yang digunakan berjumlah sama antara bentuk awal kapal (kapal dengan bulbous bow awal) dan bentuk akhir kapal (kapal tanpa bulbous bow). Batasan Teknis (displacement, trim, lebar bulb).

5 TUJUAN Tujuan dari tugas akhir ini adalah menghasilkan suatu bentuk bulbous bow yang optimal yaitu yang memiliki hambatan minimal dengan memanfaatkan aplikasi automation pada maxsurf yang menghubungkannya dengan microsoft excel.

6 MANFAAT Aplikasi automation pada maxsurf yang menghubungkannya dengan microsoft excel dapat diterapkan secara nyata di lapangan.

7 METODE PENELITIAN Mulai Pencarian data berupa: lines plan kapal 6500 DWT dalam bentuk maxsurf Study literatur kapal yang dibutuhkan adalah: Perhitungan hambatan dengan metode J. Holtrop dan G.G.J. Mennen. Pemodelan kasus / optimisasi Analisa hasil perhitungan hambatan Kesimpulan & saran Selesai

8 Input: Lines Plan Batasan: Perubahan displacement <5% Lines plan smooth dan stream line 1. Memvariasikan bentuk bulbous bow menjadi : Kapal tanpa bulbous bow Bentuk asli 2. Meng-copy control point dari masing-masing lines plan ke excel 3. Mengkombinasikan bentuk bulbous bow. Batasan: Berulang 4. Perpindahan control point merubah bentuk lines plan yang menyebabkan perubahan pada data hydrostatic kapal yang nantinya akan menjadi input pada perhitungan hambatan di excel tentu melalui VBA 5. Hambatan kapal yang baru dapat dihitung dengan memasukkan data hidrostatik yang baru ke perhitungan hambatan Perubahan displacement <5% Lines plan smooth dan stream line Jari-jari bulb < jarak center line ke lubang rantai jangkar Trim Perhitungan dibandingkan dengan hasil perhitungan dari Hullspeed BENTUK BULB OPTIMAL

9 DATA LINESPLANKAPAL 6500 DWT

10 PEMODELAN 3D PADA MAXSURF

11 PEMODELAN 3D PADA MAXSURF

12 PEMODELAN 3D PADA MAXSURF

13 PEMODELAN 3D PADA MAXSURF

14 DATA LINESPLANKAPAL 6500 DWT Lpp = 102 m Lwl = 103,8 m B = 19,2 m T = 6 m Cb = Vs = 12 knot

15 DESIGN SPIRAL (Robbert Taggart 1980)

16 GRAFIK Cb-Fn

17 VARIASI BENTUK TANPA BULBOUS BOW

18 HULL ORIGINAL Surface Row Column Long Offset Height Weight i i i i i HULL BULBOUSBOW Surface Row Column Long Offset Height Weight i i i i i HULL OPTIMIZATION Surface Row Column Long Offset Height Weight i i i i i

20 x i = x 0 {(x 0 x) * i/n} y i = y 0 {(y 0 y) * i/n} z i = z 0 {(z 0 z) * i/n} dimana :xi, yi, zi = control point pada perubahan ke-i x 0, y 0, z 0 = control point awal (kapal dengan bulbous bow awal) x, y, z = control point akhir (kapal tanpa bulbous bow) i = perubahan control point ke-i n = total perubahan control point sebanyak n (dalam penelitian kali ini dilakukan total perubahan sebanyak 100 kali)

21 BAHASA PEMROGRAMAN VBA Membuka File Maxsurf (Laporan hal. 45) Memindahkan Control Point (Laporan hal. 46) Menampilkan Data Hidrostatik (Laporan hal. 49) Proses Trimming (Laporan hal. 53) SIMULASI

22 PERHITUNGAN HAMBATAN (METODE J. HOLTROP & G.G.J. MENNEN) R T R v = R F (1+k 1 ) + R APP + R w + R B + R TR + R A = R F (1+k 1 ) + R APP + R A Rw = R w + R B + R TR NEXT

23 Wave-making and wave-breaking Ressistance (Rw) R w = C 1 C 2 C 5 V ρ g exp {m 1 F nd + m 2 cos(λf n -2 )} Dimana : C 1 = C ( T/B) (90-i E ) C 7 = (B/L) ;untuk B/L < C 7 =B/L ;untuk0.11<b/l<0.25 C 7 = L/B ;untuk B/L > 0.25 C 2 = exp(-1.89 C 3 ) C 5 = 1 0.8A T /(BT Cm) λ = Cp 0.03 L/B ;untuk L/B < 12 λ = Cp 0.36 ;untuk L/B > 12 m 1 = L/T V 1/3 /L B/L C 16

24 LANJUTAN..... C 16 = Cp Cp Cp 3 ;untuk Cp < 0.80 C 16 = Cp ;untuk Cp > 0.80 m 2 = C 15 Cp 2 exp(-0.1 F -2 n ) C 3 15 = ;untuk L /V < 512 C 15 = (L/V 1/3-8.0)/2.36 ;untuk512<l 3 /V<1727 C 15 = 0 ;untuk L 3 /V>1727 d = -0.9 i E = exp{-(l/b) (1-Cwp) (1-Cp LCB) (L R /B) (100 V/L 3 ) } C 3 = 0.56 A BT 1.5 /{BT(0.31 A BT + T F h B )} BACK

25 Additional Pressure Resistance of Bulbous Bow Near The Water Surface (RB) R B = 0.11 exp(-3 P B -2 ) F ni3 A BT 1.5 ρ g/(1+f ni2 ) Dimana : ρ = massa jenis air laut = 1025 kg/m³ g = gaya gravitasi = 9.81 m/s² P B = 0.56 A BT / (T F 1.5 h B ) F ni = v / {g(t F h B 0.25 A BT ) v²} BACK

26 R TR = ½ ρ v² A T C 6 Additional Pressure Resistance of Immersed Transom Stern (RTR) Dimana : ρ = massa jenis air laut = 1025 kg/m³ v = kecepatan dinas kapal [m/s²] A T = luas transom kapal yang tercelup air C 6 = 0.2 (1 0.2F nt ) ;untuk F nt < 5 = 0 ;untuk F nt > 5 F nt = v / {2 g A T /(B + B Cwp)} BACK

27 ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN

28 Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses koneksi antara maxsurf-excel: Macro pada Excel harus dalam kondisi terkoneksi dengan Maxsurf. Control point yang akan dipindah-pindah harus berada dalam 1 (satu) surface. Surface yang dipindah-pindahkan control point-nya harus diletakkan di akhir daftar/list surface.

29 Hasil PerhitunganViscous Resistance (Manual vs Hullspeed) Hambatan Vis scous (kn) manual hullspeed Perubahan Bentuk Bulb (%) Dimana : 0 = bentuk kapal tanpa bulb 100 = bentuk kapal dengan bulb asli

30 Hasil PerhitunganWave Resistance (Manual vs Hullspeed) 34 Hambatan Gelo ombang (kn) manual hullspeed Perubahan Bentuk Bulb (%) Dimana : 0 = bentuk kapal tanpa bulb 100 = bentuk kapal dengan bulb asli

31 Hasil Perhitungan Wave-making and wave-breaking Resistance Wave-making & Wave-br reaking Resistance (N) Perubahan Bentuk Bulb (%) Dimana : 0 = bentuk kapal tanpa bulb 100 = bentuk kapal dengan bulb asli

32 Hasil Perhitungan Resistance of Bulbous Bow Near The Water Surface Bulb Resista ance (N) Perubahan Bentuk Bulb (%) Dimana : 0 = bentuk kapal tanpa bulb 100 = bentuk kapal dengan bulb asli

33 Pengaruh Variabel ABT Terhadap Rw& RB ABT (m²) Perubahan Bentuk Bulb (%) Wave-making & Wave-breaking Resistance (N) Bulb Resistance (N) Perubahan Bentuk Bulb (%) Perubahan Bentuk Bulb (%)

34 Pengaruh Variabel hb Terhadap Rw& RB 6 5 hb (m) Perubahan Bentuk Bulb (%) Wave-making & Wave-breaking Resistance (N) Bulb Resistance (N) Perubahan Bentuk Bulb (%) Perubahan Bentuk Bulb (%)

35 Hasil PerhitunganTotal Resistance (Manual vs Hullspeed) Perubahan (%) Total (kn) Perubahan (%) Total (kn)

36 Hasil PerhitunganTotal Resistance (Manual vs Hullspeed) Hambatan Total (kn) manual hullspeed Perubahan Bentuk Bulb (%) Dimana : 0 = bentuk kapal tanpa bulb 100 = bentuk kapal dengan bulb asli

37 Parameter Optimasi Batasan Displacement Batasan Trim Batasan Lebar Bulb NEXT

38 Batasan Displacement Agar perubahan bulbous bow tidak merubah displacement kapal secara signifikan Batasan perubahan displacement (< 5% dari displacemen tawal) BACK

39 Batasan Trim Perubahan bulbous bow menyebabkan berubahnya letak titik tekan bouyancy secara memanjang kapal, agar trim tidak > 0,1%Lpp Perubahan trim harus kurang dari trim kapal awal (asumsi: perhitungan trim awal sudah memenuhi) RUMUS

40 Rumus Trim Trim = T A T F = ( LCG LCB ) L / GMl [ m ] LCG = letak titik berat secara memanjang [ m ] LCB = letak titik tekan bouyancy secara memanjang [ m ] L = panjang kapal [ m ] GMl = jarak metasenter ke titik berat kapal secara memanjang kapal [ m ] BACK

41 Batasan Lebar Bulb Ada beberapa kasus kerusakanbulbous bow terjadi yang disebabkan oleh turunnya jangkar saat kapal berlabuh Lebar bulbous bow harus dibatasi

42 Batasan Lebar Bulb Dikatakan lebar bulb memenuhi jika: ½ B bulb < (jarak lubang jangkar ke CL - ½ B jangkar) Dimana pada kasus ini, harga jarak lubang jangkar ke CL dan lebar jangkar dimisalkan, yaitu: Jarak lubang jangkar ke CL = 3 [m] Lebar jangkar = 4 [m] BACK

43 KESIMPULAN Dari hasil perhitungan hambatan dan parameter optimasi, maka didapat bentuk bulbous bow yang optimal, yaitu: Perubahan bentukbulb ke-31

45 CARA PERUBAHAN (%) HAMBATAN TOTAL (kn) KEUNTUNGAN (%) 0 (tanpa bulb) a) MANUAL 31 (optimal) b) (bulb sebenarnya) (tanpa bulb) a) HULLSPEED 31 (optimal) b) (bulb sebenarnya) Dimana : a) = keuntungan bulb sebenarnya terhadap tanpa bulb b) = keuntungan bulb optimal terhadap tanpa bulb

46 DAFTAR PUSTAKA Bijl, Art (1985), An Approach to Design Theory, Design Theory for Cad, Procedings of the IFIP WG 5.2 Working Conference on Design Theory for CAD, Tokyo. Brayard, J (1973), estimation de la puissance propulsive, Departement Constuctions Navales, Paris, Prancis. French, Michael J (1985), Conceptual Design for Engineers 2nd edition, The Design Council, London. Harvald, S A (1983), Resistance and Propulsion of Ships, John Wiley and Sons, Toronto, Canada.

47 LANJUTAN..... Hasanudin (2008), Modul Pelatihan Maxsurf, FTK, ITS, Surabaya. Holtrop, J and Mennen, G G J (1982), An Approximate Power Prediction Method, International Shipbuilding Progress, Vol. 29. Kawashima, H., and Hino, T., A Hull Form Generation Methode on Initial Design Stage. 9th Symposium on Practical Design of Ships and Other Floating Structures.

48 TERIMA KASIH.....

dokumen-dokumen yang mirip

OPTIMISASI BENTUK BULBOUS BOW DENGAN MENGGUNAKAN KONEKSI (LINK) ANTARA MAXSURF DAN MICROSOFT EXCEL (STUDI KASUS : KAPAL TANKER 6500 DWT)

OPTIMISASI BENTUK BULBOUS BOW DENGAN MENGGUNAKAN KONEKSI (LINK) ANTARA MAXSURF DAN MICROSOFT EXCEL (STUDI KASUS : KAPAL TANKER 6500 DWT) Febriyanto (1) dan A Nasirudin, S.T., M.Eng (2) (1) Mahasiswa, Jurusan