P3 SKRIPSI (ME 091329) LOGO 4209 100 099 ERICK FEBRIYANTO DOSEN PEMBIMBING 1 : Irfan Syarif Arief, ST. MT. DOSEN PEMBIMBING 2 : Ir. Tony Bambang Musriyadi, PGD.
Outline
IKHTISAR CPP merupakan propeller dimana pitch (sudut blade propeller) bisa berubah sudutnya untuk menyesuaikan dengan RPM sehingga kecepatan sesuai dengan yang diinginkan. Di dalam mendesain CPP kendala yang dihadapi adalah perbedaan luasan blade FPP dengan blade CPP di daerah antara hub dan blade. Maka disini akan dicoba mengulas efek yang ditimbulkan oleh pengurangan daerah blade propeller tersebut sekaligus menganalisa Kinerja dari blade CPP setelah penyesuaian luasan di daerah antara blade dan hub yang paling optimal.
Kelebihan CPP dari FPP Efisiensi propulsi yang lebih tinggi terutama dalam optimalisasi kecepatan. maneuver kapal yang lebih baik yaitu saat dari jalan kemudian langsung mundur, respon terhadap perubahan kecepatan cepat. CPP memungkinkan operasi mesin konstan pada kecepatan nominalnya, sehingga dapat mengurangi konsumsi bahan bakar. Penggunaan CPP akan memudahkan mengubah putaran mesin pada pelayaran dinas untuk mengurangi getaran dan noise berlebih pada mesin, Pitch dapat diubah ubah untuk mengurangi kavitasi pada berbagai putaran mesin.
Diameter Hub FPP dan CPP Diameter hub FPP 0.16 0.25 Diameter Hub CPP 0.24-0.32 Carlton, John. 2007. Marine Propeller and Propulsion page 21.
PERUMUSAN MASALAH Dari penjabaran latar belakang masalah di atas, maka terdapat permasalahan yang timbul, yaitu : Bagaimana pengaruh perbedaan luasan blade di daerah antara hub dan blade Desain blade yang setelah penyesuaian ukuran Bagaimana kinerja dari balde setelah penyesuaian ukuran
BATASAN MASALAH Propeller yang dianalisa adalah jenis B-series Jumlah blade Propeller sebanyak 4 Putaran propeller 1.8 rps, 2.1 rps, 2.4 rps, 2.7 rps dan 3.0 rps Variasi Pitch 0⁰,5⁰, 15⁰, 30 ⁰ Simulasi menggunakan software CFD Analisa Biaya tidak diperhitungkan
TUJUAN Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah : Mengetahui pengaruh dari perbedaan luasan blade di daerah antara hub dan blade Mengetahui Desain blade setelah penyesuaian ukuran Mengetahui Perbandingan kinerja dari Blade CPP Sebelum dan sesudah penyesuaian ukuran
MANFAAT Skripsi ini diharapkan bisa memberikan manfaat, yaitu : Dapat mengetahui kinerja dari CPP sesudah penyesuaian ukuran blade Dapat mengetahui penggunaan CPP yang optimal pada kapal Referensi teknis untuk keperluan akademik Referensi teknis untuk pengembangan dan penelitian terhadap CPP untuk masa mendatang
METODOLOGI Start Identifikasi dan Perumusan Masalah Studi literatur Pembuatan Geometri Model Model CPP Blade 4 Diameter tetap ada pengurangan luasan Model CPP blade 4 Diameter bertambah tanpa pengurangan luasan Model Hub Penyesuain bentuk di daerah Antara Hub dan Blade antara FPP dan CPP Analisa Peforma Blade CPP Rekomendasi model Blade yang kinerjanya paling optimal Kesimpulan
Data Propeller Tipe B4-40 Diameter 4 m Pitch Ratio 0.64 Area Ratio 0.4
PENGERJAAN Geometry Blade CPP Diameter bertambah tanpa pengurangan Luasan daerah
PENGERJAAN Blade CPP B4 Diameter bertambah tanpa pengurangan Luasan yang sudah diberi Domain
PENGERJAAN Hasil meshing Blade CPP B4 Diameter bertambah tanpa pengurangan Luasan
PENGERJAAN Pemberian Domain dan boundary pada Ansys CFX
PENGERJAAN Hasil running Blade CPP Diameter bertambah tanpa pengurangan Luasan
PENGERJAAN Hasil running Blade CPP Diameter bertambah tanpa pengurangan Luasan
PENGERJAAN Pitch 0⁰ Pitch 5⁰ Pitch 15⁰ Hasil running Pada Face RPS 3.0 Pitch 30⁰
PENGERJAAN Pitch 0⁰ Pitch 5⁰ Pitch 15⁰ Hasil running Pada back RPS 3.0 Pitch 30⁰
PENGERJAAN Blade CPP B4 Diameter tetap ada pengurangan luasan daerah blade
PENGERJAAN Blade CPP B4 Diameter tetap ada pengurangan luasan daerah blade yang sudah diberi domain
PENGERJAAN Hasil meshing Blade CPP B4Diameter tetap ada pengurangan luasan
PENGERJAAN Pemberian Domain dan boundary pada Ansys CFX
PENGERJAAN Hasil Running Blade CPP B4 Diameter tetap ada pengurangan luasan
PENGERJAAN Hasil Running Blade CPP B4 Diameter tetap ada pengurangan luasan
HASIL RUNNING Pitch 0⁰ Pitch 5⁰ Pitch 15⁰ Pitch 30⁰ Hasil Running pada Face RPS 3.0
HASIL RUNNING Pitch 0⁰ Pitch 5⁰ Pitch 15⁰ Pitch 30⁰ Hasil Running Pada Back RPS 3.0
Tabel Hasil percobaan Blade CPP D Bertambah PITCH RPS THRUST (kn) TORQUE (knm) EFFISIENSI 1,8-8,41-4,07 0,5488 2,1-6,21-2,95 0,4786 0 2,4-3,99-1,81 0,4376 2,7-1,72-0,64 0,4729 3,0 0,82 0,67 0,1948 1,8-3,61-1,69 0,5664 2,1-1,30-0,51 0,5839 5 2,4 1,36 0,86 0,3160 2,7 4,36 2,39 0,3225 3,0 7,68 4,09 0,2990 1,8 2,88 1,56 0,4910 2,1 6,63 3,46 0,4364 15 2,4 10,84 5,58 0,3864 2,7 15,44 7,91 0,3454 3,0 20,36 10,39 0,3119 1,8 10,92 5,54 0,5233 2,1 16,27 8,22 0,4503 30 2,4 22,21 11,20 0,3948 2,7 28,56 14,38 0,3513 3,0 35,09 17,66 0,3164
Tabel Hasil percobaan Blade CPP D tetap, Luasan berkurang PITCH RPS THRUST (kn) TORQUE (knm) EFFISIENSI 1,8-6,24-2,99 0,5549 2,1-4,02-1,86 0,4924 0 2,4-1,89-0,76 0,4971 2,7 0,43 0,45 0,1700 3,0 2,80 1,69 0,2630 1,8-2,36-1,07 0,5861 2,1-0,12 0,09-0,3147 5 2,4 2,40 1,38 0,3449 2,7 5,28 2,87 0,3261 3,0 8,52 4,52 0,2998 1,8 4,07 2,15 0,5017 2,1 7,70 3,99 0,4387 15 2,4 11,90 6,11 0,3873 2,7 16,57 8,47 0,3460 3,0 21,62 11,02 0,3123 1,8 13,56 6,86 0,5242 2,1 19,55 9,87 0,4505 30 2,4 26,07 13,14 0,3948 2,7 32,86 16,55 0,3511 3,0 39,70 19,99 0,3161
Analisa Data Propeller Blade Diameter bertambah
Analisa Data Propeller Blade Diameter Tetap Ada Pengurangan Luasan
Analisa Data Propeller Blade Diameter bertambah
Analisa Data Propeller Blade Diameter Tetap Ada Pengurangan Luasan
Analisa Data Propeller Blade Diameter bertambah
Analisa Data Propeller Blade Diameter Tetap Ada Pengurangan Luasan
Analisa Data Propeller Blade Diameter bertambah
Analisa Data Propeller Blade Diameter Tetap Ada Pengurangan Luasan
Analisa Data KT KQ J FPP
Analisa Data KT KQ J CPP Diameter Bertambah
Analisa Data KT KQ J CPP Diameter Tetap
Kesimpulan Hubungan Hubungan antara Pitch dengan thrust berbanding Lurus, semakin besar Pitch maka thrust yang dihasilkan semakin besar. Hubungan antara RPS dengan thrust berbanding Lurus, semakin besar Pitch maka thrust yang dihasilkan semakin besar. Hubungan antara Pitch dengan torque berbanding Lurus, semakin besar Pitch maka torque yang dihasilkan semakin besar. Hubungan antara RPS dengan torque berbanding Lurus, semakin besar Pitch maka torque yang dihasilkan semakin besar. Pada Grafik KT KQ J Fixed Pitch Propeller mempunyai Efisiensi tertinggi pada J 0,5 sebesar 0,58. Pada Grafik KT KQ J Controllable Pitch Propeller Diameter Bertambah tanpa Pengurangan Luasan mempunyai Efisiensi tertinggi pada J 0,5 sebesar 0,59. Pada Grafik KT KQ J Controllable Pitch Propeller Diameter Tetap ada Pengurangan Luasan mempunyai Efisiensi tertinggi pada J 0,5 sebesar 0,587.
Saran Data yang didapatkan lebih akurat jika jumlah dan variasi diperbanyak. Untuk mengetahui hasil simulasi yang lebih akurat sebaikmya menggunakan literasi yang lebih banyak.
DAFTAR PUSTAKA Abidin, M. Zainul. 2011. Analisa Performance Propeller B-Series dengan Pendekatan Structure dan Unstructure Meshing.Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK- ITS,. Surabaya. Ati, Wisnu Cahayaning. 2011. Analisa Pengaruh Variasi Sudut Rake Propeller B-Series terhadap Distribusi Aliran Fluida dengan Metode CFD. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS,. Surabaya. Carlton, John. 2007. Marine Propeller and Propulsion Second Edition. Oxford University: Elsevier Dave, Gerr, 2001, The Propeller Handbook: The Complete Reference for Choosing, Installing, and Understanding Boat Propellers, McGraw-Hill Professional. Harvald, Sv, Aa. 1992. Tahanan dan PropulsiKapal, Airlangga University Press. Hidayat Feris Subhan Dzaky. 2010. Analisa Gaya Thrust dan Beban terhadap perubahan Sudut dan Jumlah Blade pada Controllable Pitch Propeller, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS,. Surabaya. J. P. Ghose, R. P. Gokarn. 2004. Basic ship propulsion. Allied Publishers. Kuiper, G. 1992. The Wageningen Propeller Series. Institut fur Schiffbau Dar Universitut Hamburg Schoenherr, K.E. 1963. Formulation of Propeller Blade Strength. SNAME Spring Meeting. W.Adji, Surjo. 2005. Engine Propeller Matching. Surabaya. W. Adji, Surjo.Pengenalan Sistem Propulsi. Diktat Mata Kuliah Propulsi. JTSP-FTK-ITS W.Adji, Surjo. Matching dan pemilihan Propeller. Diktat Mata Kuliah Propulsi. JTSP-FTK-ITS Yahya, Yudha. 2012. Perancangan Hub dan Poros Controllable Pitch propeller (CPP) berdasarkan Analisa Distriusi tegangan, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS,. Surabaya.
LOGO