Studi Perancangan Sistem Propulsi Dan Optimasi Hull Pada Kapal Militer Fast LST (Landing Ship Tank) Oleh : Johan Airman Surya Institute of Technology Sepuluh Nopember Surabaya
[email protected]
ABSTRACT In the world of Indonesian maritime sea transport plays a very important given the state of Indonesia is the world's largest archipelagic state. Fast military ship LST is a military ship that functioned as a ship carrying military equipment and vehicles to send to areas throughout Indonesia. Given the vast archipelago waters of the performance of a ship becomes a matter is of considerable concern. A ship was expected to send military equipment quickly. Therefore in this thesis the authors analyze a military ship propulsion system, a more efficient fast LST. Expected from the results of the analysis produces a higher ship speeds, from 18 knots to 20 knots. KEY WORDS : Landing Ship Tank, Propulsion system, Knot LATAR BELAKANG Dengan seiring berjalannya waktu, hampir semua aspek kehidupan mengalami perubahan dan khususnya dibidang maritim. Pengalaman semasa PD II menunjukkan bahwa gerakan yang terlalu lamban bisa membuat kapal perang sebagai sasaran tembak lawan. Apalagi musuh yang dihadapi juga terukur multi dimensi yaitu kapal permukaan, kapal selam, sampai armada udara dari kapal induk. Kecepatan tinggi dianggap mampu mengurangi risiko dikalahkan dari pihak lawan. Selain itu tuntutan perkembangan jaman yang menghasilkan kapal-kapal berkecepatan tinggi. Sehingga membutuhkan kapal militer berkecepatan tinggi yang mampu melindungi laut Indonesia dari ancaman luar negeri. Mesin bertenaga besar menjadi solusi paling mudah untuk masalah kecepatan. Namun ini akan pada kapal militer berpengaruh pada berat kapal yang semakin besar, sehingga persenjataan dan tank tempur yang di bawa semakin sedikit. Banyak negara-negara lain yang memiliki kapal militer jenis LST (landing ship tank), seperti kapal militer negara Inggris “ BOXER” dan kapal militer Amerika “USS LST-983” kedua kapal perang ini digunakan selama PD II, ternyata kapal ini terbukti sangat membantu dalam kegiatan militer. Pada umumnya kapal jenis ini memeliki kecepatan yang relatif rendah , antara 12 knot sampai dengan 18 knot saja. Kapal ini dengan kecepatan sebesar itu menjadikan tidak efisien apabila kapal militer ini digunakan di negara Indonesia yang memiliki kawasan perairan yang begitu luas. Dengan menganalisa bentuk lambung dan memanfaatkan ruang seefektif mungkin diharapkan berdampak terhadap penambahan kecepatan kapal. Dari uraian dalam pendahuluan diatas maka permasalahan yang akan dibahas adalah : Bagaimana konfigurasi yang tepat antara design lambung kapal dengan system propulsinya.
Adapun batasan masalah dari Tugas Akhir ini adalah : • Dalam Tugas Akhir ini terbatas pada perancangan sistem propulsi dan optimasi hull pada kapal militer Fast LST • Dalam Tugas Akhir ini objek yang dianalisa adalah kapal militer Fast LST. • Tidak memperhitungkan aspek biaya. Penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk : • Mendapatkan konfigurasi yang tepat antara bentuk lambung dengan sistem propulsinya, sehingga didapatkan suatu kecepatan kapal yang optimal sesuai kebutuhan militer. Manfaat yang dapat diperoleh dari tugas akhir ini sebagai berikut : • Mendapatkan design sistem propulsi yang optimal sehingga menghasilkan kecepatan kapal sesuai kebutuhan militer. • Memenuhi kebutuhan kecepatan kapal secara maksimal dengan pemakaian bahan bakar yang paling efisien. TAHANAN KAPAL Untuk Menggerakkan sebuah kapal, hal yang perlu diperhatikan pertama kali adalah tahanan yaitu gaya yang bekerja melawan penggeraknya. Perhitungan dari tahanan ini (R) memainkan peranandalam pemilihan propeller dan pemilihan dari mesin induk. Tahanan sebuah kapal pada dasarnya dipengaruhi oleh kesepatan, displacement dan bentuk hull kapal. Tahanan total (RT) berisi dari berbagai sumber tahanan yang dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: 1. Tahanan gesek 2. Tahanan sisa / residual 3. Tahanan udara Pengaruh dari tahanan gesek dan tahanan residual tergantung pada berapa besar lambung tercelup air. Sedangkan tahanan udara dipengaruhi seberapa besar bagian kapal di atas air.(Guldamer Harvald). Dalam tugas akhir ini perhitungan tahanan kapal dilakukan dengan bantuan software Maxsurf. KARAKTERISTIK PROPELLER Propeller merupakan alat penggerak utama kapal-kapal dagang dewasa ini yang disamping itu masih ada jenis penggerak lainnya seperti waterjet, paddle wheel, vertical axis propeller dan lain sebagainya, sedangkan jenis propeller sendiri banyak macamnya seperti Controllable Pitch Propeller dan lainnya dimana masing-masing mempunyai keunggulan dan kelemahan masing-masing. Propeller memiliki karakteristik yang ditentukan oleh variable-variabel seperti berikut :
Dimensi Propeller Dengan tujuan untuk effisiensi propeller terbaik, maka diameter terbesar yang dapat terpasang di kapal adalah yang dipilih. Tetapi ada beberapa hal yang menjadi bahan pertimbangan, seperti bentuk dari bagian belakang kapal sangat tergantung dari tipe kapal dan desain kapal dan hal lainnya yaitu kelonggaran yang tergantung dari jenis propeller yang dipakai. Jumlah Daun Propeller Daun propeller dapat dibuat dengan 2, 3, 4, 5 atau 6 bilah. Semakin kecil dari jumlah bilah, semakin besar effisiensi yang diperoleh. Propeller dengan 2 bilah biasanya dipakai oleh kapal kecil dan 4, 5, 6 biasanya dipakai oleh kapal besar. Dimana propeller berbilah 4 merupakan yang paling banyak digunakan. Hal lain yang mempengaruhi jumlah daun propeller yaitu getaran dan noise. Koeffisien Area Piringan (Disk Area) Koeffisien disk area yang bisa disebut juga expanded blade area ratio didefinisikan sebagai permukaan yang dibangun dari propeller terhadap disk area propeller tersebut. Semakin besar rasionya akan menambah tahanan dari kapal tersebut. Untuk kapal dengan beban yang besar pada propellernya akan mempunyai ratio yang besar pula.
Contoh grafik.1 dari hubungan KT, KQ, J adalah sbb:
Slip Ratio (S) Apabila propeller tidak mempunyai slip, propeller akan bergerak ke depan dengan kecepatan ρ x n. Tetapi air melakukan akselerasi ke belakang dan kecepatan propeller sebenarnya menurun dan menjadi sama dengan dengan kecepatan kapal, sehingga slip diekspresikan sebagai ρ x n – V. Apparent Slip Ratio didefinisikan sebagai: Sa
=Pxn–Vpxn =1–V/pxn
(2.5)
Sa menyediakan pengetahuan yang berguna yang menggambarkan beban pada propeller terhadap kondisi operasi. Apabila Sa meningkat ketika melawan arus dan gelombang, dalam perairan dangkaldan lambung yang kotor. Slip ratio yang sebenarnya lebih besar dari Sa karena speed of advance lebih rendah dari kecepatan kapal. Slip ratio yang sebenarnya adalah:
Pitch Diameter Ratio (p/d) Pitch diameter rasio menunjukkan rasio antara pitch propeller dengan diameternya. Pitch adalah jarak yang dihasilkan oleh propeller ketika berputar pada tiap putaran (tidak terjadi slip). Untuk mencapai effisiensi propulsi yang optimum untuk suatu diameter propeller perlu diperhitungkan yang berhubungan dengan putaran. Apabila putaran semakin rendah pitch rasio akan meningkat dan sebaliknya.
Sa
Propeller Koeffisien J, KT, KQ Dalam penjelasan awal ini akan diperkenalkan koefisien-koefisien penting dari sebuah propeller non dimensi yang dikenal sebagai Koefisien Torsi (KQ), Koefisien Trhrust (KT), dan koefisien Advance (J) yang didefinisikan sebagai berikut :
Interaksi antara lambung dan propeller Wake dan Thrust deduction factor Untuk menggerakkan kapal melewati air melawan tahanan kapal R untuk mencapai Vs didefinisikan sebagai Effektif Power (PE)
KQ = Q/ρD5 N2 KT = T/ ρD4 N2 J = Va/ND
(2.1) (2.2) (2.3)
Dimana: Q = Torsi T = Thrust ρ = kerapatan air D = diameter propeller N = putaran Va = propeller speed of advance Effisiensi open water biasanya dikemukakan dengan parameter-parameter tersebut yaitu: ηo = J KT / 2πKQ
(2.4)
=Pxn–Vpxn = 1 – V (1-w) / p x n
PE = Rt x Vs
(2.6)
(2.7)
Thrust adalah gaya dimana sama dengan perubahan dari momentum air. Thrust biasanya dihasilkan oleh propeller. Ketika propeller bergerak dalam air dengan kecepatan Va, itu akan menghasilkan Thrust T dan tenaga thrust adalah: PT = T x Va
(2.8)
Propeller bekerja di belakang lambung yang air melewatinya telah mengalami gangguan karena telah melewati lambung. Pada umumnya air di belakang kapal memiliki gerakan maju seperti arah gerak kapal. Gerakan maju ini disebut wake. Sebagai hasil dari fenomena bahwa propeller tidak lagi bekerja relatif terhadap air dengan kecepatan yang sama dengan kapal, tetapi bekerja dengan kecepatan yang lebih rendah yaitu Va yang disebut speed of advance.
Perbedaan antara kecepatan kapal dan speed of advance adalah Wake speed yang dirumuskan: w = Vs – Va / Vs Va = Vs (1 – w)
(2.9)
Hubungan antara T dan R adalah R = T (1-t)
(2.10)
(1-t) disebut thrust deduction factor, dimana timbul karena perbedaan tekanan di depan dan belakang kapal. Effisiensi lambung Effektif Power adalah proporsional dengan kerjanyang dilakukan untuk menggerakkan kapal pada kecepatan yang dibutuhkan Vs melawan tahanan Rt, dengan kata lain PE adalah proporsional dengan hasil Rt x Vs. Power Thrust adalah sama dengan kerja yang dilakukan oleh propeller untuk mengirimkan thrust T pada Va atau PT = T x Va. Ratio antara kerja yang dilakukan kapal dan yang dilakukan propeller disebut effisiensi lambung/hull ηH. ηH = PE / PT ηH = 1 – t / 1 – w
(2.11)
Effisiensi open water dan relative rotative Effisiensi open water dipakai ketika propeller bekerja pada open water dengan aliran uniflow dan pada Va tanpa pengaruh dari lambung. ηHo = T x Va x / 2 π n Qo
(2.12)
Dimana Qo adalah torsi diukur pada open water ketika propeller menghasilkan thrust T pada putaran. Pada effisiensi relative rotative kecepatan air yang mengalir pada propeller di belakang lambung adalah tidak konstan atau pada sudut yang tepat pada propeller bekerja di open water, propeller effisiensi dipengaruhi oleh effisiensi relative rotative. Pada kapal dengan baling-baling tunggal nilai effisiensi relative rotative sekitar 1-1,07 (Basic Ship Propulsion) dengan kata lain memberikan keuntungan. Effisiensi Propulsif Effisiensi propulsive didefinisikan sebagai ratio antara effektif power dan delivered power: ηD = PE / PD = PE/PT x PT/PD = ηH ηO ηR
(2.13)
Effisiensi Mekanis Karena untuk menggerakkan propeller yang diberikan oleh mesin induk melewati berbagai transmisi maka terjadi losses yang diberikan: ηM = PD / PB
(2.14)
Dimana PB adalah brake power dari M/E. nilai effisiensi mekanis ini adalahsekitar 0,9 – 0,995 (Basic Ship Propulsion).
KARAKTERISTIK MESIN DIESEL Motor diesel adalah suatu motor yang menggunakan pengapian kompresi. Udara di dalam silinder – silindernya dikompresikan sampai sedemikian sehingga menjadi cukup panas untuk mengapikan bahan bakar. Oleh karena itu motor diesel atau disebut juga motor pelayanan kompresi (Compression Ignition Engine), motor diesel termasuk motor pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) yaitu motor yang tenaganya diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada motor itu sendiri. Contoh motor jenis yang lain yaitu turbin gas dan turbin uap. Kedua motor tersebut termasuk motor pembakaran luar (Eksternal Combustion Engine), yaitu motor yang tenaganya diperoleh dari pembakaran bahan bakar di luar motor tersebut. Pertimbangan Pemilihan Motor Diesel Dalam merencanakan motor diesel sebagai alat penggerak di kapal, maka hal yang perlu diperhatikan untuk pertimbangan adalah : • Daya motor • Berat motor • SFC • Dimensi • Bentuk dan konstruksi hull • Konfigurasi sistem penggerak • Reversing capability • Sistem permesinan bantu pendukung motor induk • Sistem transmisi • Engine endurance, maintenance, repairing dan insurance • Harga motor diesel Specific Fuel Consumption Hal yang paling mendominasi penggunaan mesin diesel sebagai penggerak kapal adalah efisiensi. Konsumsi bahan bakar atau lebih dikenal dengan SFC (Specific Fuel Consumption) adalah lebioh rendah dibandingkan dengan tipe – tipe penggerak lain seperti turbin gas, turbin uap, dan motor bensin. SFC dari sebuah motor adalah merupakan pertimbangan yang mutlak dalam pemilihan motor induk, karena pada akhirnya akan memberikan biaya operasional yang lebih murah dan ekonomis. Secara definisi, konsumsi bahan bakar atau specific fuel consumption adalah jumlah bahan bakar yang dikonsumsikan oleh suatu motor dalam selang waktu tertentu. Dengan mengetahui besarnya konsumsi bahan bakar dan mengalihkannya dengan nilai panas bahan bakar maka akan diketahui besarnya panas yang masuk ke dalam motor. Biasanya konsumsi bahan bakar ini dinyatakan dalam satuan gram/bhp atau gram/kw-hr. Daya Motor Dalam penentuan daya motor yang harus diperhatikan adalah daya BHP (Break Horse Power) yang dibutuhkan untuk mendorong kapal, baik dalam kondisi – kondisi SCR (Service Continuous Rating) maupun dalam kondisi MCR (Maximum Continuous Rating). BHP motor yang dibutuhkan didapatkan dari perhitungan tahanan kapal. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah putaran dan karakteristik propeller. Sedangkan karakteristik yang harus diketahui adalah daerah kerja dari daya maupun putaran motor. Selisih antara BHP dan SCR disebut engine margine. Harga engine margine biasanya sekitar 10 – 15 % dari kondisi SCR. Pada kondisi operasional terdapat pertimbangan kondisi cuaca dan perairan. Sesuai
perencanaan awal maka kondisi SCR ditentukan pada 85 % MCR. Secara sederhana perpindahan daya dari main engine hingga kapal dapat berjalan ditunjukkan pada gambar 2.1 sebagai berikut:
Kesimpulan dan Saran Setelah seluruh proses penelitian telah selesai, maka akan ditarik kesimpulan secara menyeluruh mengenai kemungkinan penerapan sistem propulsi antara diesel engine dengan FPP dari segi teknis dan ekonomis sehingga akan dapat menjadi pertimbangan bagi perkembangan sistem propulsi berikutnya. Dalam penyelesaian tugas akhir ini penulis mengikuti diagram alir seperti pada gambar berikut :
Gambar 1. Gaya-gaya yang bekerja pada sistim penggerak kapal Dimana : • EHP, Effective Horse Power adalah daya yang diperlukan untuk menggerakkan kapal di air atau untuk menarik kapal dengan kecepatan V. • THP, Thrust Horse Power adalah daya yang diperlukan untuk menghasilkan gaya dorong pada bagian belakang propeller kapal. • DHP, Delivered Horse Power merupakan daya pada tabung poros baling-baling. • SHP, Shaft Horse Power merupakan daya pada poros baling-baling. • BHP, Brake Horse Power adalah daya yang keluar dari motor induk. Untuk pemilihan motor induk diperlukan Brake Horse Power saat keadaan maximum continous rating. • IHP, Indicated Horse Power merupakan daya yang dapat dilihat pada indicator ruang bakar dari motor induk. Metode Penelitian Didalam melaksanakan penelitian untuk Tugas Akhir ini digunakan tahapan-tahapan metode penelitian sebagai berikut : Studi Literatur Tujuan untuk memperoleh dasar-dasar teori dan berbagai informasi yang berhubungan dengan penelitian yang akan dilakukan. Dalam hal ini telaah pustaka dilakukan melalui jurnal, paper, buku-buku, e–mail, diskusi, panduan maxsurf dan media lain yang menunjang penulisan tugas akhir ini. Pengumpulan Data Data yang dikumpulkan berupa data kapal yang akan diangkat sebagai tugas akhir (principal demensions, type dan diameter propeller, dan main engine). Perancangan Model Pembuatan design propeller yang memiliki efiensi paling baik dan pengaturan ruangan yang tepat untuk sistem penggeraknya. Analisa Design di analisa untuk mengetahui apakah design sudah optimal dan match antara hull dengan pemilihan mesin diesel.
Data Utama Kapal Pada tugas akhir ini kapal yang ditinjau adalah kapal perang jenis LST(Landing Ship Tank). Penentuan tahanan kapal dilakukan dengan Metode Holtrop pada software Maxsurf. Sehingga dapat ditentukan besarnya main engine , selain itu dapat ditentukan pula ukuran utama kapal beserta koefisienkoefisiennya. Berikut ini adalah ukuran utama kapal :Principle Demension : a. Length Over All (LOA = 128.04 m b. Length Water Line (LWL) = 121.1 m
c. d. e. f. g. h. i. j. k. l.
Length of Perpendicular (LPP) = 119.01 m Breadth (mld) Maximum = 19 m Height (mld) to Main Deck = 8.1 m Draft (maximum) = 3 m Speed (Maximum) = 18 Knot Displacement = 4372.5 Ton Cb = 0.618 Cp = 0.702 Cm = 0.94 Tahanan Kapal (maxsurf) = 376 kN
Perhitungan propeller Sebelumnya, kita menghitung balik dengan acuan daya engine yang di pilih untuk mencari Coefficient power (Bp) . Dibawah ini adalah alur mencari nilai Coefficient power (Bp) : 1. Perhitungan Wake Friction Dalam perencanaan ini digunakan tipe twin screw propeller sehingga nilai w adalah: w
Diman : a B 2.
Machinery Main Engine • Merk • Tipe • Cycle • Bore • Stroke • SFOC • Putaran • Daya • Jumlah
: ABC Diesel : 16 VDZC : 16 in V : 256 mm : 310 mm : 191 g/kWh : 800 RPM : 2944 kW :2
3.
: Masson Marine : MM W35000 : 2.424 : 3.7 : 1000 :2
= Jarak antara 2 poros (m) = Lebar kapal (m)
Perhitungan Thrust Deduction Fraction (t) adalah fraksi deduksi gaya dorong, untuk kapal dengan twin screw adalah sebagai berikut : t
= = =
(0.5*Cp)-0.19 (0.5*0.702)-0.19 0.161
Perhitungan Speed of Advance (Va) Adalah kecepatan maju propeller (Menurut Harvald hal.203 persamaan 6.7.3) Vs Va
Tabel 1. Spesifikasi Engine
Gear Box • Merk • Model • Ratio • kW/rpm • Max rpm • Jumlah
= (0.7*Cp)-(0.3+(0.3*(0.4*(a/B)))) = (0.7*0.702)-(0.3+(0.3*(0.4*(7/19))) = 0.2356
= 20 Knot = 10.29 m/s = (1-w)*Vs = (1-0.2356)*18 = 15.29 Knot = 7.86 m/s
4.
Effisiensi Relatif Rotatif (ηrr) ηrr = 0.95 - 1.0 untuk kapal dengan propeller twins screw, Pada perencanaan ini diambil ηrr = 1.0 (Principles of Naval Architecture,152)
5.
Efisiensi propulsif(ηp) asumsi sementara adalah ηp = 0.55
6.
Efisiensi Hull (ηH) ηH = ((1-t)/(1-w)) = ((1-0.161)/(1-0.2356)) = 1.10
7.
Koeffisien Propulsif PC = ηH*ηp*ηrr = 1.1*0.55*1.0 = 0.6
8.
Break horse power service countious rating (BHP.Scr) BHP.scr = BHP.mcr engine x 0.85 = 2944 x 0.85 = 2502.4kW
9.
Shaft horse power (SHP) SHP = BHP.scr x ηG = 2502.4 x 0.98 = 2452.4 kW
Tabel 2. Spesifikasi Gearbox
10. Delivered power (PD) PD = SHP x ηsηb ηsηb = 0.98 = 2452.4 x 0.98 = 2403.3 kW
Interaksi propeller dengan badan kapal : Koeffisien Propulsif PC = ((1-t)/(1-w))*ηB*ηrr = ((1-0.161)/(1-0.2356))*0.646*1.0 = 0.7091
11. Effective power (PE) PE = PD x Pc = 1450.8 kW
-
Menghitung Daya Tersalurkan (DHP) DHP = EHP/PC = 2046.2 kW
12. Thrust Horse power (THP) THP = PE / ηH = 1321.8 kW
-
Menghitung PB Service SHP = DHP/ηs = 2087.9
13. Power Coefficient (Bp)................. PNA hal 191 Bp = (N.prop x PD^(0.5))/Va^2.5 Ratio gear box = 2.424 N. Prop = N. main engine / R.gearbox = 800 / 2.424 = 330.03 Rpm Bp = (330.3 x 2403.030.5/15.29 2.5) = 17.71
-
Menentukan BHP pada kondisi service BHP scr = SHP/0.98 = 2130.5 kW
-
Menentukan BHP pada kondisi MCR BHPMCR = BHP scr/0.85 = 2506.5 kW
14. Thrust (T)....................................PNA hal 204 Adalah gaya dorong T = PE/((1 - t)*Vs) = 168.08 kN Dari perhitungan pemilihan propeller yang dilakukan mulai dari type propeller B3, B4, B5, dan B6 maka didapat spesifikasi propeller sebagai berikut:
kW
Engine Propeller Matching Vs = 20 knot = 10.29 w = 0.2356 t = 0.161 ρ.laut = 1.025 = 1025
m/s
ton/m³ kg/m³
-
Tahanan total pada saat clean hull (lambung bersih, tanpa kerak) (didapat dari maxsurf metode Holtrop) Rt trial = 188 kN = 188000 N
-
Tahanan total pada saat Rough (lambung telah ditempeli fouling) Rt service = Rt trial x 1.15 sea margine = 188 x 1.15 = 216.2 kN = 216200 N
-
Menghitung α Rt = Rt =
Tabel 3. Spesifikasi propeller
α.Clean hull α.Rough hull
= = = = = = =
B5-75 330.03 154.89 1.528 0.94 64.6 2.187
% m
= = = =
Rt trial / Vs² 1776.22 Rt service / Vs² 2042.65
-
Menghitung koefisien β β = α /(1 - t) x (1 - w)² x ρ D² β Clean hul = 0.7392 β Rough hull = 0.850
-
Membuat kurva KT - J Sebelum membuat kurva KT - J, dicari nilai KT terlebih dahulu dengan rumusan
Dari pemilihan propeller maka didapatkan spesifikasi seperti dibawah ini : Type N.prop δb 1/Jb P/D behind η.behind D.behind
0.5 x ρ x Ct x S x Vs² α x Vs²
KT = β x J² Dimana nilai J untuk B 5-75 berkisar antara 0 - 1, setelah itu dibuat tabel seperti berikut :
Tabel 4. Tabel KT
KT,KQ, J Diagram 1.20 1.00 KTClean Hulll KT service efisiensi KT 10KQ
0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
J
Grafik 3. KT,KQ -J Diagram Berdasarkan pembacaan grafik maka didapatkan hasil :
KT - J Hull Diagram
KT
1.20 1.00
KT trial
0.80
KT service
0.60 0.40 0.20 0.00 0.00
0.20
0.40
0.60 J
0.80
1.00
Grafik 2. KT-J Hull Diagram Lalu kurva KT - J diplotkan ke kurva open water propeller untuk mendapatkan titik operasi. Pada langkah ini, dibutuhkan grafik open water tes untuk propeller yang telah di pilih yakni type B 5 - 75. Setelah itu dicari nilai masing-masing dari KT, 10KQ dan η behind the ship. Tentu saja berpatokan pada nilai P/Db yang didapat pada waktu pemilihan propeller. Karena menggunakan P/Db, maka hasil yang didapat dari grafik open water menjadi behind the ship. Sehingga dari kurva open water B 5 – 75 didapat data sebagai berikut: Tabel 5. Tabel KT, KQ-J
1. Titik operasi propeller pada kondisi Trial : J = 0.59 KT = 0.24 10KQ = 0.43 η = 0.59 2. Titik operasi propeller pada kondisi Service : J = 0.53 KT = 0.25 10KQ = 0.45 η = 0.57 Dimana : J KT 10KQ h
= Koefisien advance = Koefisien gaya dorong = Koefisien torsi = Efisiensi propeller behind the ship
Dengan diketahui nilai efisiensinya propeller yang baru, maka dapat dikoreksi kembali besarnya kebutuhan daya motor penggerak utama. Karena nilai efisien propeller yang di dapat lebih tinggi dari nilai efisiensi propeller awal, maka tidak perlu dilakukan koreksi. Max Engine Max Engine Rpm Gear box Putaran Prop.
= 2944 = 4000 = 800 = 2.424 = 330.03
kW HP Rpm
Tabel 6. Hasil Engine Propeller Matching Kondisi Clean Hull
Tabel 7. Hasil Engine Propeller Matching Kondisi Service
Tabel 8. Speed Power Prediction Kondisi Clean Hull
Tabel 9. Speed Power Prediction Kondisi Service
Grafik 4. Engine Propeller Matching (RPM – BHP) Grafik 6. Speed Power Prediction (Vs – BHP)
Grafik 5. Engine Propeller Matching (RPM % – BHP %)
Grafik 7. Speed Power Prediction (Vs % – BHP %)
Perhitungan Speed Power Prediction DHP
=
PE ηrr × ηb × ηhull
= 0.5 x ρ x Ct x S x Vs3 EHP EHP = Pd x ηrr x ηb x ηhull EHP = λ x Vs3 EHP = Pd x γ λ = EHP/ Vs3 (Clean hull)γ = (service) γ = λ clean hull = λservice =
0.65 0.63 1.7766 2.0430
Grafik 8. Speed Power Prediction (Vs – RPM)
Tabel 10. karakteristik Propeller pada kondisi Clean Hull
Tabel 11. karakteristik Propeller pada kondisi Service
Ucapan Terima Kasih •
•
•
Kepada Bapak Ir. Agoes Santoso, MSc, Mphill sebagai dosen pembimbing I dan Bapak Ir. Amiajdi , MM , MSc selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan oilmu, masukan dan saran sehingga sekripsi ini dapat selesai tepat waktu. Kepada bapak Ir. Alam Baheramsyah, M.Sc sebagai Ketua Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, yang telah banyak memberikan dorongan, motivasi dan arahan serta fasilitas terhadap penyelesaian skripsi ini. Kepada Dosen Jurusan Teknik Sisem Perkapalan yang telah membimbing dan memberi banyak ilmu pengetahuan pada penulis.
Kesimpulan a. Putaran propeller semakin tinggi akan sangat berpengaruh terhadap diameter propeller yang semakin mengecil. Begitu pula sebaliknya, pemakaian propeller yang mempunyai diameter yang semakin besar akan mempunyai konsekuensi terhadap putaran propeller yang semakin rendah. b. Besar kecilnya nilai efiesiensi propeller sangat dipengaruhi besarnya diameter dan nilai P/D. Semakin besar diameter propeller maka efisiensi semakin rendah, begitu pula semakin besar nilai P/D semakin besar maka efiensi propeller semakin kecil. c. Jumlah daun juga berpengaruh terhadap efisiensi propeller. Sekakin banyak jumlah daun propeller, maka efisiensi propeller akan meningkat,begitu pula sebaliknya. d. Dengan menaikan efisiensi propeller maka kecepatan dinas kapal semakin tinggi. Dengan cara mencari hubungan antara besar diameter, putaran dan P/D yang sesuai. Daftar Pustaka 1. Sv.Aa Harvald, [1992], Tahanan dan Propulsi Kapal, Airlangga University Press, Surabaya. 2. Taylor, [1972], Principle Of Naval Architecture Vol. II.The society of Naval & Marine Engineering , New York. 3. Kuiper.G, [1992], The Wageningen Propeller Series. Netherlands 4. Adji W, Suryo, [2005], Engine Propeller Matching. 5. Santoso, Agoes, Notes on Marine Engineering.
