OPTIMALISASI DESIGN TRIPLE SCREW PROPELLER UNTUK KAPAL PATROLI CEPAT 40M DENGAN PENDEKATAN CFD

dokumen-dokumen yang mirip
PEMANFAATAN TEKNOLOGI DIMPLE PADA LAMBUNG KAPAL UNTUK MENGURANGI TAHANAN KAPAL

P3 SKRIPSI (ME ) ERICK FEBRIYANTO

ANALISA PENERAPAN BULBOUS BOW PADA KAPAL KATAMARAN UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI PEMAKAIAN BAHAN BAKAR

Analisa Penerapan Bulbous Bow pada Kapal Katamaran untuk Meningkatkan Efisiensi Pemakaian Bahan Bakar

ANALISA PENGARUH VARIASI SUDUT RAKE PROPELLER B-SERIES TERHADAP DISTRIBUSI ALIRAN FLUIDA DENGAN METODE CFD

Analisa Perhitungan Fixed Pitch Propeller (FPP) Tipe B4-55 Di PT. Dok & Perkapalan Kodja Bahari (Persero)

ANALISA PENGARUH PELETAKAN OVERLAPPING PROPELLER DENGAN PENDEKATAN CFD

PERENCANAAN WATER JET SEBAGAI ALTERNATIF PROPULSI PADA KAPAL CEPAT TORPEDO 40 M UNTUK MENINGKATKAN KECEPATAN SAMPAI 40 KNOT

STUDI PERANCANGAN SISTEM PROPULSI WATERJET PADA KAPAL PENUMPANG 200 PAX TIPE WAVE PIERCHING CATAMARAN

Studi Desain Model Konfigurasi Lambung pada Kapal Trimaran dengan bantuan CFD

USULAN BIDANG MARINE MANUFACTURE AND DESIGN (MMD) Oleh: Hanifuddien Yusuf NRP

TUGAS AKHIR (LS 1336)

PERHITUNGAN DAYA MOTOR PENGGERAK UTAMA a. EHP (dinas) = RT (dinas) x Vs = 178,97 Kn x 6,172 m/s = Kw = Hp

MODIFIKASI BENTUK BURITAN PADA SHALLOW DRAFT BULK CARRIER UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI SISTEM PROPULSI


INVESTIGASI GEOMETRI DAN PERFORMA HIDRODINAMIS PROPELER PRODUKSI UKM PADA KONDISI OPEN WATER

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: ( Print) G-139

BAB IV PERHITUNGAN & ANALISA

ANALISA TAHANAN KAPAL PATROLI X MENGGUNAKAN METODE KOMPUTERISASI

ANALISA TEKNIS PENGGANTIAN MESIN INDUK KAPAL PATROLI KP. PARIKESIT 513

PERBANDINGAN HASIL RANCANGAN BALING-BALING PADA METODE CROUCH DAN METODE BP-δ UNTUK KAPAL IKAN 30 GT

Analisa Pengaruh Trim terhadap Konsumsi Bahan Bakar

PENGARUH JARAK RUDDER DAN PROPELLER TERHADAP KEMAMPUAN THRUST MENGGUNAKAN METODE CFD (STUDI KASUS KAPAL KRISO CONTAINER SHIP)

SIMULASI AERODINAMIS DAN TEGANGAN PROPELER PESAWAT TIPE AIRFOIL NACA M6 MELALUI ANALISA KOMPUTASI DINAMIKA MENGGUNAKAN MATERIAL PADUAN (94% Al-6% Mg)

Analisa Kombinasi Hub Cap dan Ducted Propeller Dengan Pendekatan CFD (Computational Fluid Dynamic)

ANALISA PERUBAHAN SISTEM PROPULSI DARI SCHOTTLE MENJADI TWIN SCREW PADA KAPAL PENUMPANG KMP NIAGA FERRY II

EFEKTIVITAS TATA LETAK SEA CHEST TERHADAP PENDINGINAN MOTOR INDUK KAPAL

Sistem Propulsi Kapal LOGO

Bilge keel. Bilge keel. JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 2, (2013) ISSN: ( Print) G-174

MODIFIKASI BENTUK BURITAN KAPAL DAN SISTEM PROPULSI KT ANGGADA XVI AKIBAT RENCANA REPOWERING. A.K.Kirom Ramdani ABSTRAK

DESAIN ULANG KAPAL PERINTIS 200 DWT UNTUK MENINGKATKAN PERFORMA KAPAL

Investigasi Efisiensi Propeler Kapal Ikan Tradisional

PENGARUH VARIASI BENTUK BURITAN KAPAL TERHADAP HAMBATAN TOTAL MENGGUNAKAN METODE CFD

ANALISA PENGARUH BENTUK FOIL SECTION NOZZLE TERHADAP EFISIENSI PROPULSI PADA KAPAL TUNDA

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2012

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

ANALISA ENGINE PROPELLER MATCHING PADA KAPAL PERINTIS BARU TYPE 200 DWT UNTUK MEDAPATKAN SISTEM PROPULSI YANG OPTIMAL

Dosen Pembimbing : Ir. H. Agoes Santoso, M.Sc

ANALISA PENERAPAN BULBOUS BOW PADA KAPAL KATAMARAN UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI PEMAKAIAN BAHAN BAKAR O LEH :

Optimasi Kinerja Propulsi pada Kapal Ikan Studi Kasus : Kapal Ikan di Perairan Brondong, Lamongan

Komparasi Bentuk Daun Kemudi terhadap Gaya Belok dengan Pendekatan CFD

ANALISIS PENGARUH PENAMBAHAN ELLIPTICAL BULB TERHADAP HAMBATAN VISKOS DAN GELOMBANG PADA KAPAL MONOHULL DENGAN PENDEKATAN CFD

OPTIMASI PANJANG CADIK KAPAL NELAYAN 3 GT

Kajian Teknis Sistem Propulsi Untuk Kapal Perang Missile Boat Dengan Kecepatan 70 Knots

ANALISA RESPON HARMONIK STRUKTUR POROS PROPELLER KAPAL MENGGUNAKAN ANSYS WORKBENCH 14.5

ANALISA PERANCANGAN STERN DRIVE PADA BOAT FISHING SPORT 12 METER

Perencanaan Water Jet Sebagai Alternatif Propulsi Pada Kapal Cepat Torpedo 40 M Untuk Meningkatkan Kecepatan Sampai 40 Knot

ANALISA TEKNIS PERUBAHAN KECEPATAN KAPAL AKIBAT PERUBAHAN BENTUK BURITAN DAN DIAMETER PROPELLER KM. TARIK AMEX-19

DESAIN DAN ANALISA STATIK SISTEM PENGGERAK ITS AUV-01 (AUTONOMUS UNDERWATER VEHICLE)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Studi Kasus : Penerapan Energy Saving Device dalam Rangka Menaikkan Efisiensi Thrust pada Kapal Tanker Pertamina Ltdw

Studi Eksperimental Tahanan dan Momen Melintang Kapal Trimaran Terhadap Variasi Posisi Dan Lebar Sidehull

RANCANG BANGUN AIRBOAT SEBAGAI ALAT ANGKUT PENANGGULANGAN BENCANA TAHAP II

KINERJA KAPAL KM. MANTIS UNTUK PUKAT UDANG GANDA KEMBAR

DESAIN KAPAL TANKER 3500 DWT

Analisa Rekondisi Main Engine dan System Propulsi Kapal Kumawa Jade 20.7 Meter Catamaran

Analisis Sloshing 2D pada Dinding Tangki Tipe Membran Kapal LNG Akibat Gerakan Rolling di Gelombang Regular

ANALISA PENGARUH PEMASANGAN CADIK PADA KAPAL NELAYAN 3 GT DITINJAU DARI POWER ENGINE

PERUBAHAN BENTUK LAMBUNG KAPAL TERHADAP KINERJA MOTOR INDUK. Thomas Mairuhu * Abstract

Analisa Kinerja Propeller B-Series terhadap Pengurangan Luasan Blade pada Controllable Pitch Propeller di Daerah Antara Hub dan Blade

STUDI PERANCANGAN ROV (REMOTELY OPERATED VEHICLE) UNTUK MENINGKATKAN KEMAMPUAN MANEUVERING DI BAWAH LAUT DENGAN PENDEKATAN CFD

ANALISA HAMBATAN KAPAL AKIBAT PENAMBAHAN STERN TUNNELS PADA KAPAL TROPICAL PRINCESS CRUISES MENGGUNAKAN METODE CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC)

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

Analisa Performance Propeller B-Series dengan Pendekatan Structure dan Unstructure Meshing

ENGINE MATCHING PROPELLER PADA KAPAL MT. NUSANTARA SHIPPING LINE IV AKIBAT PERGANTIAN SISTIM PROPULSI. Untung Budiarto, M Abdurrohman Raup, ABSTRACT

Jurusan Teknik Kelautan FTK ITS

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

Oleh. Muwafiqul Khoirul Afif 1), Irfan Syarif Arief ST, MT 2),Ir. Toni Bambang M, PGD 2)

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

Dhani Priatmoko REDUCTION GEAR AND PROPULSION SYSTEM VIBRATION ANALYSIS ON MV.KUMALA

ANALISA PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN HUB PROPELLER TIPE B-SERIES

BAB III METODE PELAKSANAAN

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 6, No. 1, (2017) ISSN: ( Print) G-47

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH GAYA GELOMBANG LAUT TERHADAP PEMBANGKITAN GAYA THRUST HYDROFOIL SERI NACA 0012 DAN NACA 0018

DESAIN DAN PEMODELAN SISTEM PROPULSI DAN STAND ALONE SISTEM KONTROL PROPULSI KAPAL

PENGARUH PENAMBAHAN FIN PADA LAMBUNG KAPAL IKAN TRADISIONAL

Analisis Ukuran dan Bentuk Layar Kapal Ikan Jenis Purse Seine; Studi Kasus: KM Maju

KOMPARASI HULL PERFORMANCE PADA KONSEP DESIGN KAPAL IKAN MULTI FUNGSI DENGAN LAMBUNG KATAMARAN

BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN

ANALISA HAMBATAN AKIBAT PENAMBAHAN STERN WEDGE PADA KRI TODAK MENGGUNAKAN METODE CFD (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC)

Analisis Perbandingan Emisi Gas Buang Mesin Diesel Menggunakan Bahan Bakar Solar dan CNG Berbasis Pada Simulasi

ANALISA PENGARUH VARIASI KECEPATAN TERHADAP TEKANAN, KECEPATAN ALIRAN FLUIDA DAN NILAI HAMBATAN TOTAL PADA KAPAL KRISO 3600 TEU MENGGUNAKAN CFD

KAJIAN TEKNIS DAN EKONOMIS PENGGUNAAN DUAL FUEL SYSTEM (LPG-SOLAR) PADA MESIN DIESEL KAPAL NELAYAN TRADISIONAL

Perencanaan Sistem Propulsi Hybrid Untuk Kapal Fast Patrol Boat 60 M

Jurnal Teknik Perkapalan - Vol. 4, No. 4 Oktober Arief Situmorang 1, Parlindungan Manik 1, Muhammad Iqbal 1 1)

Kajian Unjuk Kerja Mesin Induk Kapal Cepat Pasca Re-Powering

RANCANGAN PROPELLER OPTIMUM KAPAL IKAN TRADISIONAL

PENGARUH BENTUK LAMBUNG KAPAL TERHADAP TAHANAN KAPAL

ANALISA PENGARUH LETAK LUNAS BILGA TERHADAP PERFORMA KAPAL IKAN TRADISIONAL (STUDI KASUS KAPAL TIPE KRAGAN)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. displacement dari kapal tersebut. Adapun hasil perhitungan adalah : 2. Coefisien Blok (Cb) = 0,688

HUBUNGAN ANTARA BENTUK KASKO MODEL KAPAL IKAN DENGAN TAHANAN GERAK Relationship Between Hull Form of Fishing Vessel Model and its Resistance

Perhitungan Wave Making Resistance pada Kapal Katamaran dengan Menggunakan CFD

PREDIKSI TAHANAN KAPAL CEPAT DOLPIN DENGAN METODE EKSPERIMEN

Perancangan Controllable Pitch Propeller Pada Kapal Offshore Patroli Vessel 80 (OPV80)

Pengaruh Jumlah dan Posisi Rudder Terhadap Kemampuan Manoeuvring Kapal

ANALISA PENGARUH SKEW ANGLE TERHADAP PERFORMA PROPELLER DENGAN PENDEKATAN CFD ABSTRACT

Perbandingan Variasi Bidang Trim tab Pada Kapal Pilot Boat 15,85 meter dengan mengunakan Pendekatan CFD

PERANCANGAN SISTEM PERMESINAN PADA TRAILING SUCTION DREDGER (TSD) SEBAGAI SARANA PENGERUKAN PADA PERAIRAN PELABUHAN

Transkripsi:

OPTIMALISASI DESIGN TRIPLE SCREW PROPELLER UNTUK KAPAL PATROLI CEPAT 40M DENGAN PENDEKATAN CFD Edy Haryanto* 1 Agoes Santoso 1 & Irfan Syarif Arief 2. 1 Pasca Sarjana, Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Indonesia. *E-mail: Edy_09@mhs.na.its.ac.id & gigs_yde83@ymail.com 2 Staf Pengajar Teknik Sistem dan Pengendalian Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia Abstrak Penelitian ini membahas tentang konfigurasi triple screw propeller untuk mendapat kan wake yang paling optimal agar trusth yang dihasil kan dari 3 penggerak utama ini sama baiknya jika digunakan 1 engine dengan power yang lebih besar. Penggunaan 3 propeller dan 3 mesin induk ini memiliki keuntungan berupa monouver yang baik pada kecepatan rendah, mengurangi berat total serta menghemat biaya produksi dan operasional kapal. Kekurangan dari triple screw ini berupa penempatan engine yang terbatas karena membutuhkan jarak untuk perawatan serta susahnya mendapatkan wake yang baik untuk menghasilkan trhrust yang sesuai dengan yang diinginkan.. Penelitian dilakukan dengan cara mendesign dan menganalisa dengan menggunakan model 3D dengan program Maxsurf dan Hull Speed 11.12 serta melakukan simulasi Ansys CFD yang dapat menggambarkan bentuk aliran untuk bagian kapal yang tercelup air dan mengetahui wake yang terjadi pada masing masing propeller. Setelah perhitungan dan semua percobaan dilakukan dapat dibuat analisa tentang jarak, posisi dan sudut kemiringan yang paling optimal. Optimum dimaksudkan untuk kinerja propeller pada titik operasi sesungguhnya yang berkorelasi dengan thrust maksimum. Berdasarkan dari simulasi CFD dapat dianalisa konfigurasi yang paling optimal dalam penggunaan triple screw propeller yakni dengan panjang propeller tengah dan samping masing - masing 6 meter dengan sudut propeller tengah 4 dan sudut propeller samping 0 yakni 18.08 m/s untuk propeller samping dan 15.28 m/s untuk propeller tengah. Kata kunci : Triple Screw Propeller, Thrust, Fluida, CFD Abstract This research are studied the configuration of a triple screw propeller to get the most optimal wake so the thrust who produced it from 3 main drivers just as good if used in an engine with greater power. The use of three propeller and 3 main engine has the advantage of good monouver at low speeds, reducing total weight and production cost savings and operational ships. The lack of this form of triple screw engine. The distance to care as well as difficult to get a good wake thrust, because the configuration of the triple propeller is not optimal. The research done by design and analyze with a 3D model with the program and Hull Speed Maxsurf and perform simulations Ansys CFD that can describe the form of flow for water submerged the ship wake and know that happened on each - respectively propeller. After calculations and all experiments performed analysis can be made about the distance, position and the optimal angle. Optimum propeller intended for performance at actual operating point that correlates with maximum thrust. Based on the CFD simulations can be analyzed in the most optimal configuration in the used of a triple screw propeller propeller with a length of the middle and each side - each 6 metres by the middle propeller angle 4 and 0 angle side propeller that is 18.08 m / s for the side propeller and 15:28 m / s for the center propeller. Key words : Triple Screw Propeller, Thrust, Fluids, CFD 1. LATAR BELAKANG DAN PERUMUSAN MASALAH Indonesia merupakan salah satu Negara yang sangat rentan terhadap ancaman seperti pencurian ikan, pencurian sumber daya alam serta pelanggaran batas wilayah kapal asing yang datangnya dari perairan. Kebutuhan akan kapal patroli sebagai salah satu alat 1

transportasi dilaut dapat diandalkan dan difungsikan sebagai kapal pemburu untuk mencegah dari berbagai ancaman berupa pelanggaran batas wilayah dan pencurian sumber daya alam. Kapal patroli merupakan jenis kapal yang mementingkan olah gerak untuk menjalankan fungsinya, yang mana berkaitan dengan tahanan kapal (Rt), daya (p), penentuan serta propeller yang sesuai dengan bentuk body kapal. Pada dasarnya kecepatan kapal dapat dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain : tahanan kapal, system penggerak kapal (engine dan system propulsi), bahan bakar yang digunakan, matching point antara engine dan propulsi, dan penyebab lain sebagainya Kendala utama dalam merencanakan penggerak kapal patroli yang menggunakan 3 main engine dan 3 propeller ini ialah terjadi ketidak efisienan disaat engine digerakkan secara bersamaan yakni propeller sisi tidak sebaik propeller yang ditengah sehingga tujuan dari penelitian ini ialah untuk menentukan posisi, jarak, putaran propeller dan sudut kemiringan yang paling optimal dari triple propeller yang akan didesign untuk mendapatkan daya dorong sesuai dengan kecepatan yang diinginkan pada saat sea trial. Untuk bangunan kapal yang menggunakan 3 main engine dan 3 propeller ini memiliki: kecepatan air di sekitar lambung; lapisan batas antara air yang diseret oleh lambung dan aliran sekitarnya; dan gelombang diciptakan oleh gerakan kapal. Dua bagian pertama akan mengurangi kecepatan air ke baling-baling, yang ketiga baik akan meningkatkan atau menurunkan kecepatan tergantung pada apakah gelombang menciptakan puncak atau palung di baling-baling. Hal ini tentu saja akan memberi pengaruh yang besar terhadap gaya dorong kapal. Hal hal yang berkaitan dengan propeller adalah sebagai berikut ini : P 'E / P T = efisiensi lambung = η H T P / P 'D = efisiensi baling-baling = η O P 'D / P D = efisiensi pemutaran relatif = η R P D / P S = transmisi efisiensi Pada penelitian ini kapal patroli ( Gambar 1.1 ) didesign menggunakan 3 penggerak utama dengan 3 propeller yang mana memiliki keuntungan berupa pengurangan berat total, maneuver yang baik pada kecepatan rendah, penghematan biaya produksi dan biaya operasional serta dapat meningkatkan tenaga jika wakenya didapat dengan baik, tetapi hal ini tidak lah mudah karena jika aplikasi dari konfigurasi triple screw propeller tidak tepat, maka dapat membuat hambatan yang lebih besar pada kapal karena propellernya tidak mendapatkan wake yang baik serta membutuhkan perawatan dan perhatian yang lebih karena engine yang digunakan bekerja secara bersamaan serta membutuhkan ruangan yang cukup untuk penempatan engine. Gambar 1.1 Model 3d Kapal Patroli Cepat 40m Pemodelan ini dilakukan dengan simulasi CFD yang dapat menggambarkan bentuk aliran untuk bagian kapal yang tercelup air dan mengetahui wake yang terjadi pada masing masing propeller. Setelah perhitungan dan semua percobaan dilakukan dapat dibuat analisa tentang jarak, posisi dan sudut kemiringan yang paling optimal. Optimum dimaksudkan untuk kinerja propeller pada titik operasi sesungguhnya yang berkorelasi dengan thrust maksimum. 2. TUJUAN DAN MANFAAT Dalam melakukan penelitian ini peneliti menggunakan pendekatan experimental based (eksperimental approach), yaitu percobaan dilaboratorium untuk membantu agar langkah langkah untuk mencapai tujuan 2

menjadi lebih sistematis. Penelitian ini memiliki tujuan untuk menentukan posisi, jarak serta sudut kemiringan yang optimal untuk masing masing main engine dan propulsionnya agar Vs yang diingin kan tercapai dengan bantuan software : ANSYS CFD serta menganalisa output yang dihasilkan. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang berguna untuk semua perancang kapal dan institusi pendidikan yang berhubungan dengan bidang ini, dan diharapkan memungkinkan untuk diaplikasikan dilapangan. 3. METODE PENELITIAN DAN SUMBER DATA Metode yang akan digunakan dalam penelitian ini ialah membuat Analisa dengan mengumpulkan berbagai referensi yang berkaitan dengan kapal patroli yang menggunakan triple screw propeller dan melakukan pemodelan dengan menggunakan perangkat komputer. Data data yang diperlukan peneliti untuk menganalisa posisi dan jarak yang optimal untuk design kapal patroli dengan 3 main engine dan 3 propulsion ini yaitu berupa data utama kapal (LOA, B, H, T, VS), spec main engine, system propulsi yang akan digunakan, gambar lines plan dan general arrangement. atau jenis propeler yang digunakan adalah fixed pitch propeller. 3.1. Menentukan Model Sistem Propulsif Kapal Dalam tahap ini peneliti membuat beberapa model sesuai dengan gambar lines plan kapal hanya saja untuk posisi dan jarak propulsinya dirubah untuk mendapatkan daya dorong yang sesuai dengan Vs yang telah direncanakan, Untuk melihat aliran disekitar badan khususnya pada bagian buritan dan propellernya peneliti menggunakan program CFD. Setiap konfigurasi disesuaikan dengan batasan ruang kamar mesin dan letak engine diharapkan tidak mengganggu aktifitas ABK Gambar 3.2. model model konfigurasi triple screw propeller 3.2. Melakukan Simulasi Design Ombak mempengaruhi kecepatan kapal pada saat kapal pitching dan rolling. Setelah membuat model kapal dan system propulsinya pada program maxsurf, Masing-masing model yang telah ditentukan sebelumnya disimulasikan untuk mengetahui wake fricsion pada ke tiga propeller tersebut, bagaimana interaksinya terhadap lambung kapal dengan menggunakan software komputer. Gambar 3.1. General Arrangement Patroli Boat 40M Dari data data yang ada tahap selanjutnya adalah proses pengolahannya yakni dibagi beberapa tahap pemodelan kapal berikut system propulsifnya untuk mendapatkan kecepatan sesuai vs yang ditentukan dengan mengatur jarak dan posisi yang optimal agar tidak terjadi kerugian mekanis pada system penggerak tersebut. Adapun tipe perangkat propulsi Gambar 3.3. penambahan Surface 3

Bore & Stroke Efektif power = 260x 980mm = 3 x 1800 HP = 5400 Hp Gambar 3.4 Meshing Proses 3.3. Analisa Sistem dan Penarikan Kesimpulan Pemanfaatan kecepatan kapal secara optimal perlu disiasati secara spesifik. Setelah perhitungan, simulasi dan analisa data sistem propulsion pada kapal ini dilakukan dapat ditarik kesimpulan dimanakah posisi dan berapakah jarak yang paling optimal untuk mendapatkan daya dorong kapal sesuai dengan vs perencanaan. Dan kesimpulan ini merupakan jawaban dari permasalahan yang dibahas pada penelitian ini. 4. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Untuk dapat menganalisa nya dilakukan beberapa design model dengan beberapa program yaitu : AUTO CAD, MAXSURF PRO, HULLSPEED dan ANSYS (CFD). Dari beberapa model design tersebut dapat dilihat masing masing bentuk aliran yang terbentuk disekitar propeller. 4.1 Data Utama Kapal Dalam melakukan penelitian ini dibutuhkan data kapal dan sistem penggeraknya untuk mendukung proses analisa setelah dirunnning pada CFD. Adapun data kapal patroli 40 M yang dapat dikumpul kan adalah sebagai berikut : LOA = 43.25 M LWL = 40.10 M LPP = 39.64 M Breadth WL = 7.08 M Breadth total = 7.40 M DEPTH ( H ) = 4.00 M Draft ( T ) = 1.90 M Vs ( max ) = 27 Knot Engine brand = MAN B&W MODEL = 12V Putaran = 250 Rpm Data propeller : Type propeller = B5 90 Η Propeller = 64.60 % d = 146 ( P/D ) = 0.98 Diameter = 1.150 m Hc = 1.127 m Putaran = 881.56 rpm Gambar 4.1 Type Propeller B5-90 4.1 MODIFIKASI KONFIGURASI Disini dilakukan ujicoba dengan memodifikasi konfigurasi yang telah ada sehingga dapat dilihat perbedaan aliran yang terjadi. Modifikasi yang dilakukan berdasarkan pemikiran logis mengenai: Kemiringan propeler Propeler yang membentuk sudut dengan keel/lunas kapal akan memberikan kerugian sebab daya yang tersalurkan akan mengalami losses sebesar cos X; dimana x merupakan besarnya sudut yang terbentuk. Semakin panjang maka kerugian yang diderita akan semakin besar, dengan alasan: 1) getaran karena rotasi ; 2) kemungkinan mengalami defleksi menjadi besar; 3) daya semakin berkurang sebab losses karena shaftnya menjadi besar. Ruang Kamar Mesin Besarnya kamar mesin sangat berpengaruh sebab disini digunakan 3 mesin induk sehingga harus diperhitungkan peletakan yang sesuai. Jika diletakkan terlalu tinggi maka akan mengganggu keseimbangan kapal karena naiknya titik berat, jika diletakkan terlalu rendah maka akan mengurangi ruang yang ada sehingga akan memberikan keterbatasan ruang gerak maupun instalasi. Konfigurasi dari modif 1 dengan jarak masing masing 1.85 meter, pada modif 1 ini panjang ditengah 4

serta sisi kiri dan kanan nya 6 meter. dengan sudut kemiringan 0, 2, 4 dan 6 derajat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut : Modif 1 Gambar 4.2. Konfigurasi Modif 1 Untuk putaran propeller ditengah di design dengan putaran ke kanan sedangkan propeller sisi kiri dan propeller sisi kanan memutar ke luar atau sisi yang kiri putarannya ke kiri dan sisi yang kanan putarannya ke kanan. Modifikasi 1 ini konfigurasi nya ada 16, yakni dengan sudut kemiringan 0, 2, 4 dan 6 derajat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut : Jarak antar (m) Tabel 4.1 Konfigurasi Modif 1 tengah (m) sisi (m) tengah ( ) sisi ( ) 1 1.85 6 6 0 0 2 1.85 6 6 0 2 3 1.85 6 6 0 4 4 1.85 6 6 0 6 5 1.85 6 6 2 0 6 1.85 6 6 2 2 7 1.85 6 6 2 4 8 1.85 6 6 2 6 9 1.85 6 6 4 0 10 1.85 6 6 4 2 11 1.85 6 6 4 4 12 1.85 6 6 4 6 13 1.85 6 6 6 0 14 1.85 6 6 6 2 15 1.85 6 6 6 4 16 1.85 6 6 6 6 Konfigurasi modif 2 : Konfigurasi dari modif 2 dengan jarak masing masing 1.85 meter, pada modif 2 ini panjang ditengah 5 meter sedangkan pada sisi kiri dan sisi kanan nya 6 meter. Modif 2 Tabel 4.2 Konfigurasi Modif 2 Jarak antar (m) tengah (m) sisi (m) tengah ( ) sisi ( ) 1 1.85 5 6 0 0 2 1.85 5 6 0 2 3 1.85 5 6 0 4 4 1.85 5 6 0 6 5 1.85 5 6 2 0 6 1.85 5 6 2 2 7 1.85 5 6 2 4 8 1.85 5 6 2 6 9 1.85 5 6 4 0 10 1.85 5 6 4 2 11 1.85 5 6 4 4 12 1.85 5 6 4 6 13 1.85 5 6 6 0 14 1.85 5 6 6 2 15 1.85 5 6 6 4 16 1.85 5 6 6 6 Konfigurasi modif 3 : Konfigurasi dari modif 3 dengan jarak masing masing 1.85 meter, pada modif 5 ini panjang ditengah 6 meter sedangkan pada sisi kiri dan sisi kanan nya 5 meter. Gambar 4.4. Konfigurasi Modif 3 Untuk putaran propeller ditengah di design dengan putaran ke kiri sedangkan propeller sisi kiri dan propeller kanan memutar ke luar atau sisi yang kiri putarannya ke kiri dan sisi yang kanan putarannya ke kanan.untuk modif 5 ini konfigurasi nya ada 16, yakni dengan sudut kemiringan 0, 2, 4 dan 6 derajat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada table berikut : Gambar 4.3. Konfigurasi Modif 2 Untuk putaran propeller ditengah di design dengan putaran ke kiri sedangkan propeller sisi kiri dan propeller sisi kanan memutar ke luar atau sisi yang kiri putarannya ke kiri dan sisi yang kanan putarannya ke kkanan.untuk modif 2 ini konfigurasi nya ada 16, yakni Modif 3 Table 4.3 Konfigurasi Modif 3 tengah (m) sisi (m) tengah ( ) sisi ( ) Jarak antar (m) 1 1.85 6 5 0 0 2 1.85 6 5 0 2 3 1.85 6 5 0 4 4 1.85 6 5 0 6 5 1.85 6 5 2 0 6 1.85 6 5 2 2 7 1.85 6 5 2 4 8 1.85 6 5 2 6 9 1.85 6 5 4 0 10 1.85 6 5 4 2 11 1.85 6 5 4 4 12 1.85 6 5 4 6 13 1.85 6 5 6 0 14 1.85 6 5 6 2 15 1.85 6 5 6 4 16 1.85 6 5 6 6 5

4.2. Pembahasan`dan Hasil Data- data yang ditabulasikan dalam bentuk tabel pada subbab sebelumnya,. langkah selanjutnya adalah prosess running atau simulasi model yang telah ditentukan parameter parameter kondisinya. setelah proses running selesai kemudian di plot kan ke dalam bentuk grafik untuk mengetahui karakteristik dari masing masing model variasi yang telah dibuat Gambar 4.5 Hasil Running CFD TENGAH DAN TENGAH 0 TENGAH 2 Nilai Va Modif 1 TENGAH 2 va (m/s) propeller samping kiri va (m/s) propeller tengah TENGAH 4 TENGAH DAN TENGAH 6 TENGAH 6 15 14.5 14 va (m/s) propeller samping kanan propeller perlu dilakukan kemiringan baik yang sisi maupun ditengah tergantung yang mana yang bisa memberikan wake yang baik. Pada penempatan propeller seperti ini (propeller tengah lebih pendek dari propeller samping) gaya yang dihasil kan pada modif ini sangat besar yakni 513.37 KN hingga 535.89 KN dan yang paling besar nilai Va nya adalah variasi ke 2, yaitu dengan sudut tengah sebesar 0 dan sudut samping 2 yakni 14, 79 m/s untuk propeller samping dan 14.41 m/s untuk propeller tengah. Dari grafik hubungan antara Va (velocity advance) dan perubahan sudut propeller dapat dilihat bahwa kecenderungan nilai naik turun begitu juga dengan daya dorong nya. gaya angkat yang ditimbulkan propeller disebabkan oleh adanya aliran sirkulasi yang terjadi disekeliling daun. Aliran sirkulasi menyebabkan penurunan tekanan pada punggung daun kenaikan tekanan pada sisi muka daun. Kecepatan fluida terhadap elemen daun merupakan penjumlahan dari kecepatan tranlasi. Propeller bekerja menghasilkan gaya dorong pada badan kapal ( thrust T ) pada suatu kecepatan aliran air VA. Akibatnya, kapal begerak pada kecepatan Vs. Gambar 4.6. Grafik Nilai Va Modif 1 ( panjang tengah 5 meter dan samping 6 meter ) Nilai Va Modif 2 15 TENGAH DAN TENGAH 0 DAN TENGAH 2 DAN TENGAH 2 DAN TENGAH 4 DAN TENGAH DAN TENGAH 6 DAN TENGAH 6 DAN POROS SAMPING POROS SAMPING POROS SAMPING POROS SAMPING POROS SAMPING POROS SAMPING 4 0 4 0 0 4 14 va (m/s) propeller samping kiri va (m/s) propeller tengah va (m/s) propeller samping kanan Gambar 4.8 Grafik Nilai Va Modif 2 ( panjang tengah 6 meter dan samping 5 meter ) Gambar 4.7. Grafik Nilai Gaya Dorong Modif 1 ( panjang tengah 5 meter dan samping 6 meter ) Pada modif 1 ini gaya pada masing masing propeller menunjukkan bahwa hasil perancangan variasi sudut dengan panjang sisi kiri dan kanan lebih panjang 1 meter dari banyak memberi pengaruh terhadap variasi sudut yang dibuat. Ideal nya bekerja pada sudut 0 o agar daya secara maksimal tersalurkan, akan tetapi untuk penggunaan tiga Gambar 4.9. Grafik Nilai Gaya Dorong Modif 2 ( panjang tengah 6 meter dan samping 5 meter ) 6

Sama dengan variasi 1 diatas, variasi 2 juga tidak banyak memberikan pengaruh terhadap terhadap thrust. Aliran air yang terjadi pada variasi 2 ini propeller samping lebih besar dari yang ditengah ini karena aliran air yang didapat lebih baik, akan tetapi tidak mengurangi thrust yang diberikan karena jarak antar masing masing propeller sudah pas. Perubahan dari sudut yang dibuat mengalami perubahan yang banyak, sehingga trend line dari grafik terlihat naik turun pada masing masing konfigurasi propeller. pada konfigurasi sudut panjang tengah 6 meter dan panjang samping 5 meter yang paling optimal ( paling besar nilai Va nya ) adalah adalah variasi ke 15, yaitu dengan sudut tengah sebesar 6 dan sudut samping 4 yakni sebesar 14.55 m/s untuk propeller samping dan 14.44 m/s untuk propeller tengah. sehingga Dari grafik tersebut diatas dapat dilihat konfigurasi sudut untuk panjang tengah dan samping 6 meter yang paling optimal ( paling besar nilai Va nya ) adalah adalah variasi ke 9, yaitu dengan sudut tengah sebesar 4 dan sudut samping 0. Pada konfigurasi ini thrust dari masing masing propeller meningkat. Gaya dorong total yang paling kecil pada modif 3 ini terdapat pada konfigurasi 9 yakni dengan sudut propeller tengah 4 o dan sudut propeller samping 0 o yakni sebesar 303. 42 KN jadi pada modif ini gaya dorong nya lebih kecil dari modif 1 dan 2. Dengan kecepatan kapal yang telah ditetap kan sebesar 27 knot modif ini merupakan kombinasi konfigurasi yang paling baik yang dapat memberikan kecepatan yang paling optimal. Sama dengan modif 1 dan 2, kombinasi dari konfigurasi membuat grafik naik turun akibat dari perubahan penempatan sudut propeller. TENGAH DAN TENGAH 0 DAN TENGAH 2 DAN TENGAH 2 DAN va (m/s) propeller samping kiri va (m/s) propeller tengah Nilai Va Modif 3 TENGAH 4 DAN TENGAH DAN TENGAH 6 DAN TENGAH 6 DAN Gambar 4.10.Grafik Nilai Va modif 3 ( panjang tengah dan samping 6 meter ) Gambar 4.11. Grafik Nilai Gaya Dorong Modif 3( panjang tengah dan samping 6 meter) Untuk modif 3 aliran fluida yang terjadi pada propeller mengalami beberapa perubahan yang signifikan akibat dari perubahan bentuk sudutnya 20 18 16 14 va (m/s) propeller samping kanan 5. Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan Setelah melakukan beberapa simulasi dari beberapa model yang direncanakan diharap kan dapat menjadi pertimbangan untuk kepentingan pengembangan bidang ilmu dan teknologi transportasi laut dan bisa melaksanakan tugas dan fungsi utama sebagai kapal patroli. Berdasar kan analisa serta pembahasan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Dari grafik nilai Va yang dihasilkan didapatkan bahwa nilai Va yang paling baik terdapat pada modif 3 yakni dengan panjang propeller tengah dan samping masing - masing 6 meter dan terdapat pada variasi ke 9 dengan sudut propeller tengah 4 dan sudut propeller samping 0 yakni 18.08 m/s untuk propeller samping dan 15.28 m/s untuk propeller tengah. Untuk modifikasi yang paling rendah nilai Va nya juga terdapat pada modif 3 yakni dengan sudut propeller tengah 0 dan sudut propeller tengah 4. Pada modif ini gaya dorong yang diperlukan hanya sebesar 303.42 KN. 2. Analisa konfigurasi triple screw propeller dari hasil running CFD ini menunjukkan bahwa meningkat atau menurunnya nilai thrust yang 7

dihasil kan oleh masing masing propeller tidak akan selalu sama dengan nilai Va ( Velocity advance ) nya hal ini tergantung dari nilai wake yang didapat. 3. Penentuan konfigurasi propulsi ditentukan juga oleh kondisi aktual alat yang lain dalam arti bahwa dimensi mesin dan peralatan yang lain juga harus diperhatikan sehingga konfigurasi masih memungkinkan jika akan diinstalasi. Hal ini juga berlaku untuk stabilitas kapal, dimana peletakan mesin induk juga harus diperhatikan dari sisi ketinggian; untuk memperoleh space/ruang yang cukup. 4. Untuk penggunaan 3 propeller pada kapal, yang paling berpengaruh terhadap thrust nya adalah jarak antar masing masing propeller, semakin besar jaraknya akan memberikan aliran air yang baik Dynamics, Tessela Support Service PLC, Journal. Abingdon, Oxon, England. 5. Harvald, S.V. AA (1992). Tahanan dan Propulsi Kapal. Dept. Of Ocean Eng. The Thecnical University of Denmark Lyngby, Airlangga University Press. 6. Jamal (2009). Analisa Teknis Perubahan Kecepatan Kapal Akibat Perubahan Bentuk Buritan Dan Diameter Propeller KM. Tarik (annex 019) Tugas Akhir FTK ITS. Surabaya. 7. Newman, J.N (1997). Marine Hydrodynamics. London, England : The MIT Press Cambridge, MAssachussets. 8. Would, J.K ( ). Matching Ship, Propellers and Prime Mover. Dept University of Tecnology, Marine Engineering Faculty 9. www. CFD-online.com. 5.2. Saran Hasil dari perancangan konfigurasi triple screw propeller untuk kapal patroli 40 meter ini masih memerlukan kajian yang lebih mendalam. Disarankan masih perlunya diadakan penelitian serta analisa lanjutan terhadap masalah bentuk, kavitasi, stabilitas, dan kekuatan material kapal, juga sehingga diharapkan penulisan ini dapat menjadi lebih lengkap dan berguna bagi perancangan dan pengembangan kapal patroli pada masa yang akan datang dalam rangka memenuhi kebutuhan sarana alat utama sistem pertahanan. 6. REFERENSI 1. Adjie S. W. (2005). Engine - Propeller Matching. FTK - ITS. Surabaya. 2. Carlton, J.S (2007). Marine Propellers and Propulsion 2nd ed, Elsevier Linacre House, Jordan Hill, USA, Oxford Burlington. 3. Dyah Yulita R.W.A (2007) Studi Optimalisasi Stern Arrangement System Propultion Kapal Patrol Type 36M Dengan Metode CFD. Tugas Akhir FTK ITS. Surabaya. 4. Hunt, D.L (October 2005) Computational Fluid 8